CN112746927B - 风力发电机组的变桨控制方法、装置、系统及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电机组的变桨控制方法、装置、系统及介质。其中，变桨控制方法包括：获取风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率；根据第一功率和第二功率，确定在当前时刻下的滤波时间常数；根据滤波时间常数对第二功率进行滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率；根据第一滤波后功率，调整最小桨距角，以控制风力发电机组变桨。根据本发明实施例，能够避免风力发电机组产生变桨及功率振荡，保证风力发电机组的安全和健康。

Description

风力发电机组的变桨控制方法、装置、系统及介质

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的变桨控制方法、装置、系统及介质。

背景技术

风力发电机组通常设置有推力削减功能，以根据风力发电机组的实际功率动态调整桨距角范围中的最小桨距角，降低风力发电机组的塔架载荷。

但是，已有的动态调整最小桨距角的方法中，风力发电机组在实际功率上升时增大最小桨距角的速度与在实际功率下降时减小最小桨距角的速度相同，使得在风速合适的情况下风力发电机组的实际功率和最小桨距角会往复改变，最终导致风力发电机组产生变桨及功率振荡，危害风力发电机组的安全和健康。

发明内容

本发明实施例提供一种风力发电机组的变桨控制方法、装置、系统及介质，能够避免风力发电机组产生变桨及功率振荡，保证风力发电机组的安全和健康。

第一方面，本发明实施例提供了一种风力发电机组的变桨控制方法，包括：

获取风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率；

根据第一功率和第二功率，确定在当前时刻下的滤波时间常数；

根据滤波时间常数对第二功率进行滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率；

根据第一滤波后功率，调整最小桨距角，以控制风力发电机组变桨。

第二方面，本发明实施例提供了一种风力发电机组的变桨控制装置，包括：

第一功率获取模块，用于获取风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率；

时间常数确定模块，用于根据第一功率和第二功率，确定在当前时刻下的滤波时间常数；

功率滤波处理模块，用于根据滤波时间常数对第二功率进行滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率；

角度范围调整模块，用于根据第一滤波后功率，调整最小桨距角，以控制风力发电机组变桨。

第三方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现如第一方面所述的风力发电机组的变桨控制方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种风力发电机组的变桨控制系统，用于控制风力发电机组的变桨执行机构进行变桨动作，包括：

信号接收装置，用于接收风力发电机组的运行数据，其中，运行数据包括风力发电机组的转速测量值和扭矩指令；

功率计算装置，用于根据运行数据，计算风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率；

变桨控制装置，用于获取第一功率和第二功率；根据第一功率和第二功率，确定在当前时刻下的滤波时间常数；根据滤波时间常数对第二功率进行滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率；根据第一滤波后功率，调整最小桨距角，以控制风力发电机组变桨。

本发明实施例的风力发电机组的变桨控制方法、装置、系统及介质，能够首先根据风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率，确定在当前时刻下的滤波时间常数，以动态地调整滤波时间常数，然后利用所确定的滤波时间常数进行滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率，最后根据滤波得到的第一滤波后功率，调整桨距角范围中的最小桨距角，以根据调整了最小桨距角后的桨距角范围控制风力发电机组变桨，从而可以利用滤波时间常数动态地改变最小桨距角的调整速度，进而动态地改变风力发电机组的功率变化速度，不但能够降低风力发电机组的塔架载荷，还能够避免风力发电机组产生变桨及功率振荡，保证风力发电机组的安全和健康。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一个实施例提供的风力发电机组的变桨控制方法的流程示意图；

图2是本发明一个实施例提供的风力发电机组的塔架载荷的曲线图；

图3是本发明一个实施例提供的风力发电机组的最小桨距角的曲线图；

图4是本发明一个实施例提供的风力发电机组的功率曲线图；

图5是本发明一个实施例提供的风力发电机组的变桨控制装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的风力发电机组的变桨控制设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

已有的动态调整最小桨距角的方法中，一般利用移动平均滤波器对风力发电机组的每个时刻下的实际功率进行滤波，其中，移动平均滤波器可以为如下的一阶无限冲击响应滤波器：

其中，X₁为初始时刻下的实际功率，X_k-1为上一时刻下的实际功率，Y_k为当前时刻下的滤波后功率，Y_k-1为上一时刻下的滤波后功率，α为固定的滤波系数。

可见，在利用移动平均滤波器对实际功率进行滤波的情况下，滤波系数固定不变，使得风力发电机组在实际功率上升时增大最小桨距角的速度与在实际功率下降时减小最小桨距角的速度相同，使得在风速合适的情况下风力发电机组的实际功率和最小桨距角会往复改变，最终导致风力发电机组产生变桨及功率振荡，危害风力发电机组的安全和健康。

为了解决上述的技术问题，本发明实施例提供了一种风力发电机组的变桨控制方法、装置、系统及介质。下面首先对本发明实施例所提供的风力发电机组的变桨控制方法进行介绍。

图1示出了本发明一个实施例提供的风力发电机组的变桨控制方法的流程示意图。如图1所示，该风力发电机组的变桨控制方法可以包括：

S110、获取风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率；

S120、根据第一功率和第二功率，确定在当前时刻下的滤波时间常数；

S130、根据滤波时间常数对第二功率进行滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率；

S140、根据第一滤波后功率，调整最小桨距角，以控制风力发电机组变桨。

本发明实施例的风力发电机组的变桨控制方法可以应用于风力发电机组的控制器(例如，主控控制器或者与主控控制器交互的子控制器)，使控制器能够首先根据风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率，确定在当前时刻下的滤波时间常数，以动态地调整滤波时间常数，然后利用所确定的滤波时间常数进行滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率，最后根据滤波得到的第一滤波后功率，调整桨距角范围中的最小桨距角，以根据调整了最小桨距角后的桨距角范围控制风力发电机组变桨，从而可以利用滤波时间常数动态地改变最小桨距角的调整速度，进而动态地改变风力发电机组的功率变化速度，不但能够降低风力发电机组的塔架载荷，还能够避免风力发电机组产生变桨及功率振荡，保证风力发电机组的安全和健康。

在本发明实施例中，风力发电机组的第一功率和第二功率为风力发电机组在第一时刻和第二时刻下的机侧功率。

在本发明一些实施例的步骤S110中，可以直接从风力发电机组的运行监测系统获取该风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率。

在本发明另一些实施例的步骤S110中，可以获取风力发电机组在当前时刻下的第一转速测量值和第一扭矩指令以及在上一时刻下的第二转速测量值和第二扭矩指令，然后根据风力发电机组的功率计算公式，计算得到该风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率。

在一些实施例中，风力发电机组的功率计算公式可以为：

P＝ω*Q_d

其中，P为风力发电机的功率，ω为转速测量值，Q_d为扭矩指令。

在本发明一些实施例中的步骤S120可以具体包括：

若第一功率大于第二功率，确定在当前时刻下的滤波时间常数为第一预设常数；

若第一功率小于或等于第二功率，确定在当前时刻下的滤波时间常数为第二预设常数。

即控制器可以对第一功率和第二功率进行比较，如果第一功率大于第二功率，说明风力发电机组的功率增大，此时将当前时刻下的滤波时间常数为第一预设常数，以使最小桨距角以第一速度进行调整，从而根据最小桨距角的调整速度改变风力发电机组的转速和功率的减小速度；如果第一功率小于或等于第二功率，说明风力发电机组的功率减小，此时将当前时刻下的滤波时间常数为第二预设常数，以使最小桨距角以第二速度进行调整，从而根据最小桨距角的调整速度改变风力发电机组的转速和功率的增大速度。

在本发明一些实施例中，第二预设常数可以为第一预设常数的3-6倍。其中，第二预设常数与第一预设常数的差值越大，第二预设常数对应的最小桨距角的调整速度与第一预设常数对应的最小桨距角的调整速度的差值越大，即第二预设常数对应的最小桨距角的调整速度相对于第一预设常数对应的最小桨距角的调整速度越慢。

在第一功率大于第二功率的情况下，使用相对较小的第一预设常数，可以在风力发电机组的功率增大的情况下，提高最小桨距角的调整速度，从而提高风力发电机组的转速和功率的减小速度；在第一功率小于或等于第二功率的情况下，使用相对较大的第二预设常数，可以在风力发电机组的功率减小的情况下，降低最小桨距角的调整速度，从而降低风力发电机组的转速和功率的减小速度。因此，不但能降低风力发电机组的塔架载荷，还能够动态调整风力发电机组的最小桨距角和功率的改变速度，避免在风速合适的情况下出现功率和最小桨距角的往复改变，进而避免风力发电机组产生变桨及功率振荡，保护风力发电机组的安全和健康。

在一些实施例中，第一预设常数可以设置为3s，第二预设常数可以设置为18s。其中，3s与瞬时信号的频率基本相同，使得第一滤波后功率能够相对于第一功率有良好的跟随性。18s与3s的差值较大，可以使第二预设常数对应的最小桨距角的调整速度相对于第一预设常数对应的最小桨距角的调整速度更慢，进而提升不同预设常数对应的最小桨距角的调整速度之间的速度差。

在本发明另一些实施例中的步骤S120还可以具体包括：

计算第一功率与第二功率之间的功率差值，并根据功率差值与滤波时间常数之间的对应关系，确定与所计算的功率差值相对应的目标滤波时间常数，作为在当前时刻下的滤波时间常数。

例如，功率差值与滤波时间常数之间的对应关系可以为：当功率差值大于零时，滤波时间常数为第一预设常数；当功率差值小于或者等于零时，滤波时间常数为第二预设常数。在计算了第一功率与第二功率之间的功率差值后，可以利用该功率差值与滤波时间常数之间的对应关系，确定与所计算的功率差值相对应的目标滤波时间常数。

在本发明实施例中，对风力发电机组在每个时刻下的功率，还可以利用移动平均滤波器进行滤波。但由于对于不同的时刻而言，在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率是变化的，使得第一功率和第二功率的相对大小也是变化的，从而使得对于不同的时刻而言，滤波时间常数可能是变化的，因此，便形成了如下的拥有不同滤波时间常数的非对称的移动平均滤波器：

若X_k＞X_k-1，

若X_k≤X_k-1，

其中，X₁为初始时刻下的实际功率，X_k-1为上一时刻下的实际功率，Y_k为当前时刻下的滤波后功率，Y_k-1为上一时刻下的滤波后功率，α为第一滤波系数，β为第二滤波系数。

因此，在本发明一些实施例中的步骤S130可以具体包括：

获取第二功率对应的第二滤波后功率；

根据第二滤波后功率和滤波时间常数，对第二功率进行移动平衡滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率。

其中，根据第二滤波后功率和滤波时间常数，对第二功率进行移动平衡滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率的具体方法可以包括：

确定与滤波时间常数对应的目标滤波系数；

根据第二滤波后功率和目标滤波系数，对第二功率进行移动平衡滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率。

其中，目标滤波系数为滤波时间常数均值对应的系数，计算滤波时间常数均值对应的系数的方法为现有的方法，在此不做赘述。

在本发明一些实施例的步骤S140中，根据第一滤波后功率调整最小桨距角的具体方法可以包括：

根据第一滤波后功率和预设的功率与最小桨距角的对应关系，确定第一滤波后功率对应的目标最小桨距角；

根据目标最小桨距角，调整桨距角范围中的最小桨距角。

在一些实施例中，可以获取预设的功率与最小桨距角的对应关系表，对应关系表中包括多个预设的功率值和每个预设的功率值对应的最小桨距角，如果对应关系表中存在于第一滤波后功率相同的预设的功率值，可以直接将该预设的功率值对应的最小桨距角作为第一滤波后功率对应的目标最小桨距角，并将桨距角范围中的最小桨距角替换为该目标最小桨距角。

在另一些实施例中，可以获取预设的功率与最小桨距角的对应关系表，对应关系表中包括多个预设的功率值和每个预设的功率值对应的最小桨距角，如果对应关系表中不存在于第一滤波后功率相同的预设的功率值，可以找到与第一滤波后功率所处的最小功率区间，并确定限定该最小功率区间的两端端点的两个预设的功率值，然后利用所确定的两个预设的功率值以及这两个预设的功率值各自对应的最小桨距角进行插值计算，得到第一滤波后功率对应的目标最小桨距角，并将桨距角范围中的最小桨距角替换为该目标最小桨距角。

在本发明实施例中，在调整了桨距角范围中的最小桨距角后，可以根据调整了最小桨距角后的桨距角范围对比例-积分-微分(PID)控制器的输出值进行桨距角范围限制，得到最终的用于控制风力发电机组变桨的桨距角。

图2示出了本发明一个实施例提供的风力发电机组的塔架载荷的曲线图。图3示出了本发明一个实施例提供的风力发电机组的最小桨距角的曲线图。图4示出了本发明一个实施例提供的风力发电机组的功率曲线图。

图2中的横坐标为风力发电机组的运行时间，单位为s，纵坐标为风力发电机组的塔架载荷，单位为KNm。图3中的横坐标为风力发电机组的运行时间，单位为s，纵坐标为风力发电机组的最小桨距角，单位为deg。图4中的横坐标为风力发电机组的运行时间，单位为s，纵坐标为风力发电机组的功率，单位为KW。

图2-4所示的曲线图，是塔架高度为0.85m的风力发电机组应用本发明实施例所提供的风力发电机组的变桨控制方法和现有的风力发电机组的变桨控制方法时，分别产生的曲线图。其中，图中的虚线为采用现有的风力发电机组的变桨控制方法运行风力发电机组后得到的曲线图，现有的风力发电机组的变桨控制方法所使用的滤波时间常数为3s、滤波系数为3s均值对应的系数、滤波方式为采用上述的移动平均滤波器进行滤波；图中的实线为采用本发明实施例所提供的风力发电机组的变桨控制方法运行风力发电机组后得到的曲线图，本发明实施例所提供的风力发电机组的变桨控制方法所使用的第一预设常数为3s、第二预设常数为18s、第一滤波系数为3s均值对应的系数、第二滤波系数为18s均值对应的系数、滤波方式为采用上述的非对称的移动平均滤波器进行滤波。

从图2-4可知，采用本发明实施例所提供的风力发电机组的变桨控制方法，能够使风力发电机组的塔架载荷更小，变桨位置更加稳定，功率波动更平稳。因此，本发明实施例所提供的风力发电机组的变桨控制方法不但可以有效降低塔架载荷，还能够降低风力发电机组的成本，同时可以维持风力发电机组的运行稳定。

图5示出了本发明一个实施例提供的风力发电机组的变桨控制装置的结构示意图。如图5所示，该风力发电机组的变桨控制装置可以包括：

第一功率获取模块210，用于获取风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率；

时间常数确定模块220，用于根据第一功率和第二功率，确定在当前时刻下的滤波时间常数；

功率滤波处理模块230，用于根据滤波时间常数对第二功率进行滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率；

角度范围调整模块240，用于根据第一滤波后功率，调整最小桨距角，以控制风力发电机组变桨。

本发明实施例的风力发电机组的变桨控制装置可以设置于风力发电机组的控制器，使控制器能够首先根据风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率，确定在当前时刻下的滤波时间常数，以动态地调整滤波时间常数，然后利用所确定的滤波时间常数进行滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率，最后根据滤波得到的第一滤波后功率，调整桨距角范围中的最小桨距角，以根据调整了最小桨距角后的桨距角范围控制风力发电机组变桨，从而可以利用滤波时间常数动态地改变最小桨距角的调整速度，进而动态地改变风力发电机组的功率变化速度，不但能够降低风力发电机组的塔架载荷，还能够避免风力发电机组产生变桨及功率振荡，保证风力发电机组的安全和健康。

在本发明一些实施例中，时间常数确定模块220可以包括：

第一常数确定子单元，用于在第一功率大于第二功率的情况下，确定在当前时刻下的滤波时间常数为第一预设常数；

第二常数确定子单元，用于在第一功率小于或等于第二功率的情况下，确定在当前时刻下的滤波时间常数为第二预设常数。

即如果第一功率大于第二功率，说明风力发电机组的功率增大，此时将当前时刻下的滤波时间常数为第一预设常数，以使最小桨距角以第一速度进行调整，从而根据最小桨距角的调整速度改变风力发电机组的转速和功率的减小速度；如果第一功率小于或等于第二功率，说明风力发电机组的功率减小，此时将当前时刻下的滤波时间常数为第二预设常数，以使最小桨距角以第二速度进行调整，从而根据最小桨距角的调整速度改变风力发电机组的转速和功率的增大速度。

进一步地，第二预设常数可以为第一预设常数的3-6倍。

在第一功率大于第二功率的情况下，使用相对较小的第一预设常数，可以在风力发电机组的功率增大的情况下，提高最小桨距角的调整速度，从而提高风力发电机组的转速和功率的减小速度；在第一功率小于或等于第二功率的情况下，使用相对较大的第二预设常数，可以在风力发电机组的功率减小的情况下，降低最小桨距角的调整速度，从而降低风力发电机组的转速和功率的减小速度。因此，不但能降低风力发电机组的塔架载荷，还能够动态调整风力发电机组的最小桨距角和功率的改变速度，避免在风速合适的情况下出现功率和最小桨距角的往复改变，进而避免风力发电机组产生变桨及功率振荡，保护风力发电机组的安全和健康。

在本发明一些实施例中，该风力发电机组的变桨控制装置还可以包括第二功率获取模块，用于获取第二功率对应的第二滤波后功率；

此时，功率滤波处理模块230进一步用于根据第二滤波后功率和滤波时间常数，对第二功率进行移动平衡滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率。

进一步地，功率滤波处理模块230可以具体用于：确定与滤波时间常数对应的目标滤波系数；根据第二滤波后功率和目标滤波系数，对第二功率进行移动平衡滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率。

其中，目标滤波系数为滤波时间常数均值对应的系数，计算滤波时间常数均值对应的系数的方法为现有的方法，在此不做赘述。

在本发明一些实施例中，角度范围调整模块240包括：

目标角度确定单元，用于根据第一滤波后功率和预设的功率与最小桨距角的对应关系，确定第一滤波后功率对应的目标最小桨距角；

最小角度调整单元，用于根据目标最小桨距角，调整桨距角范围中的最小桨距角。

本发明实施例还提供了一种风力发电机组的变桨控制系统，该变桨控制系统可以包括：

信号接收装置，用于接收风力发电机组的运行数据，其中，运行数据包括风力发电机组的转速测量值和扭矩指令；

功率计算装置，用于根据运行数据，计算风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率；

变桨控制装置，用于获取第一功率和第二功率；根据第一功率和第二功率，确定在当前时刻下的滤波时间常数；根据滤波时间常数对第二功率进行滤波处理，得到在当前时刻下的第一滤波后功率；根据第一滤波后功率，调整最小桨距角，以控制风力发电机组变桨。

在本发明一些实施例中，该变桨控制系统还可以包括PID控制装置和桨距角限值装置，PID控制装置可以基于当前时刻的目标桨距角和实际桨距角进行PID控制，得到输出值，桨距角限值装置可以根据调整了最小桨距角后的桨距角范围对PID控制装置的输出值进行桨距角范围限制，得到最终的用于控制风力发电机组变桨的桨距角。

图6示出了本发明实施例提供的风力发电机组的变桨控制设备的硬件结构示意图。

如图6所示，该风力发电机组的变桨控制设备可以包括处理器301以及存储有计算机程序指令的存储器302。

具体地，上述处理器301可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路。

存储器302可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器302可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器X02可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器X02可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器X02是非易失性固态存储器。在特定实施例中，存储器302包括只读存储器(ROM)。在合适的情况下，该ROM可以是掩模编程的ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、电可擦除PROM(EEPROM)、电可改写ROM(EAROM)或闪存或者两个或更多个以上这些的组合。

处理器301通过读取并执行存储器302中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种风力发电机组的变桨控制方法。

在一个示例中，风力发电机组的变桨控制设备还可包括通信接口303和总线310。其中，如图6所示，处理器301、存储器302、通信接口303通过总线310连接并完成相互间的通信。

通信接口303，主要用于实现本发明实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线310包括硬件、软件或两者，将风力发电机组的变桨控制设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线310可包括一个或多个总线。尽管本发明实施例描述和示出了特定的总线，但本发明考虑任何合适的总线或互连。

该风力发电机组的变桨控制设备可以实现结合图1和图5描述的风力发电机组的变桨控制方法和装置的各个功能，在此不做赘述。

另外，结合上述实施例中的风力发电机组的变桨控制方法，本发明实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种风力发电机组的变桨控制方法。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种风力发电机组的变桨控制方法，其特征在于，包括：

获取所述风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率；

根据所述第一功率和所述第二功率，确定在所述当前时刻下的滤波时间常数；

根据所述滤波时间常数对所述第二功率进行滤波处理，得到在所述当前时刻下的第一滤波后功率；

根据所述第一滤波后功率，调整最小桨距角，以控制所述风力发电机组变桨；

所述根据所述第一功率和所述第二功率，确定在所述当前时刻下的滤波时间常数，包括：

若所述第一功率大于所述第二功率，确定在所述当前时刻下的所述滤波时间常数为第一预设常数；

若所述第一功率小于或等于所述第二功率，确定在所述当前时刻下的所述滤波时间常数为第二预设常数；

所述第二预设常数大于所述第一预设常数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二预设常数为所述第一预设常数的3-6倍。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述滤波时间常数对所述第二功率进行滤波处理，得到在所述当前时刻下的第一滤波后功率，包括：

获取所述第二功率对应的第二滤波后功率；

根据所述第二滤波后功率和所述滤波时间常数，对所述第二功率进行移动平衡滤波处理，得到在所述当前时刻下的第一滤波后功率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一滤波后功率，调整最小桨距角，包括：

根据所述第一滤波后功率和预设的功率与最小桨距角的对应关系，确定所述第一滤波后功率对应的目标最小桨距角；

根据所述目标最小桨距角，调整桨距角范围中的最小桨距角。

5.一种风力发电机组的变桨控制装置，其特征在于，包括：

第一功率获取模块，用于获取所述风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率；

时间常数确定模块，用于根据所述第一功率和所述第二功率，确定在所述当前时刻下的滤波时间常数；

功率滤波处理模块，用于根据所述滤波时间常数对所述第二功率进行滤波处理，得到在所述当前时刻下的第一滤波后功率；

角度范围调整模块，用于根据所述第一滤波后功率，调整最小桨距角，以控制所述风力发电机组变桨；

所述时间常数确定模块包括：

第一常数确定子单元，用于在所述第一功率大于所述第二功率的情况下，确定在所述当前时刻下的所述滤波时间常数为第一预设常数；

第二常数确定子单元，用于在所述第一功率小于或等于所述第二功率的情况下，确定在所述当前时刻下的所述滤波时间常数为第二预设常数；

所述第二预设常数大于所述第一预设常数。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二预设常数为所述第一预设常数的3-6倍。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括第二功率获取模块，用于获取所述第二功率对应的第二滤波后功率；

其中，所述功率滤波处理模块进一步用于根据所述第二滤波后功率和所述滤波时间常数，对所述第二功率进行移动平衡滤波处理，得到在所述当前时刻下的第一滤波后功率。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述角度范围调整模块包括：

目标角度确定单元，用于根据所述第一滤波后功率和预设的功率与最小桨距角的对应关系，确定所述第一滤波后功率对应的目标最小桨距角；

最小角度调整单元，用于根据所述目标最小桨距角，调整桨距角范围中的最小桨距角。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置设置于所述风力发电机组的控制器中。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-4任意一项所述的风力发电机组的变桨控制方法。

11.一种风力发电机组的变桨控制系统，用于控制所述风力发电机组的变桨执行机构进行变桨动作，其特征在于，包括：

信号接收装置，用于接收所述风力发电机组的运行数据，其中，所述运行数据包括所述风力发电机组的转速测量值和扭矩指令；

功率计算装置，用于根据所述运行数据，计算所述风力发电机组在当前时刻下的第一功率和在上一时刻下的第二功率；

变桨控制装置，用于获取所述第一功率和所述第二功率；根据所述第一功率和所述第二功率，确定在所述当前时刻下的滤波时间常数；根据所述滤波时间常数对所述第二功率进行滤波处理，得到在所述当前时刻下的第一滤波后功率；根据所述第一滤波后功率，调整最小桨距角，以控制所述风力发电机组变桨；

所述根据所述第一功率和所述第二功率，确定在所述当前时刻下的滤波时间常数，包括：

若所述第一功率大于所述第二功率，确定在所述当前时刻下的所述滤波时间常数为第一预设常数；

若所述第一功率小于或等于所述第二功率，确定在所述当前时刻下的所述滤波时间常数为第二预设常数；

所述第二预设常数大于所述第一预设常数。

Images