CN115514000A - 风力发电机组及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种风力发电机组及其控制方法，风力发电机组包括风机本体，包括叶轮、发电机以及第一变流器，储能抑振装置，包括基座、安装架、转动盘及电能转换机，控制器，获取风机本体实际输出功率与电网目标功率之间的差值以及风机本体的振动加速度；当差值的绝对值大于零时，控制器控制储能抑振装置处于充电状态以及放电状态中的一者，在充电状态，电能转换机驱动转动盘转动并存储电能，在放电状态，转动盘驱动电能转换机转动并释放电能；当差值的绝对值等于零时，控制器根据振动加速度控制电能转换机驱动转动盘相对安装架转动至预定转速，以抑制风机本体的振动。本发明将储能以及抑振功能集成，成本低廉，具有市场竞争优势。

Description

风力发电机组及其控制方法

技术领域

本发明涉及风电技术领域，特别是涉及一种风力发电机组及其控制方法。

背景技术

目前，电网对可再生能源提出了具有一定一次调频、二次调频的能力，对于风场、单机而言，均有配置储能系统的需求。而此需求对于风力发电机组的度电成本提出了更高的要求。在此背景下，机组趋向于大叶轮、高柔轻量化塔架，整机的单位功率重量持续降低，由此诱发的结构振动、稳定、安全等一系列问题值得堪忧。从风力发电机组运行中对应的各种激励源，包括外部激励和自身激励，如外部不确定的风载荷、没有规律可循的波浪、洋流载荷、叶轮自身的不平衡、叶轮自身旋转等；而这些确定与不确定的激励源的输入，会引起机组运行特征的各种不确定性以及一些异常的表现，其中最为直观的响应就是机组振动，近些年在持续强装与价格战背景下的机组安全事故也愈发凸显。

已有的风力发电机组储能系统通常依据负荷比例配置对应的电化学储能装置，如锂电池、铅酸电池等，并通过增加调谐质量阻尼器或调谐液体阻尼器来实现整机阻尼抑振，导致风力发电机组的成本较高，降低竞争优势。

发明内容

本发明实施例提供一种风力发电机组及其控制方法，风力发电机组将储能以及抑振功能集成，成本低廉，具有更高的市场竞争优势。

一方面，根据本发明实施例提出了一种风力发电机组，包括：风机本体，包括叶轮、发电机以及第一变流器，发电机连接于叶轮以及第一变流器之间，第一变流器用于连接电网；储能抑振装置，设置于风机本体，包括基座、安装架、转动盘及电能转换机，电能转换机连接于安装架并能够驱动转动盘以第一轴线为转动中心相对安装架转动，安装架与基座转动连接并能够以第二轴线为转动中心相对基座转动，第一轴线以及第二轴线相交设置；控制器，获取风机本体实际输出功率与电网目标功率之间的差值以及风机本体的振动加速度；当差值的绝对值大于零时，控制器控制储能抑振装置处于充电状态以及放电状态中的一者，在充电状态，电能转换机驱动转动盘转动并存储电能，在放电状态，转动盘驱动电能转换机转动并释放电能；当差值的绝对值等于零时，控制器根据振动加速度控制电能转换机驱动转动盘相对安装架转动至预定转速，以抑制风机本体的振动。

根据本发明实施例的一个方面，储能抑振装置还包括第二变流器，第二变流器连接于电能转换机以及第一变流器的输出端之间。

根据本发明实施例的一个方面，储能抑振装置的数量为两个以上，两个以上储能抑振装置彼此并联设置且均连接于第一变流器的输出端，控制器根据差值的数值确定处于充电状态或者放电状态的储能抑振装置的数量。

根据本发明实施例的一个方面，风机本体还包括风机基础、塔架以及机舱，塔架连接于风机基础，机舱设置于塔架，叶轮、发电机以及第一变流器均设置于机舱，风机基础、塔架以及机舱的至少一者上设置有储能抑振装置。

根据本发明实施例的一个方面，控制器被配置为：

对振动加速度的时域数据傅里叶变换获得振动加速度的频谱数据；

根据振动加速度的频谱数据控制电能转换机驱动转动盘转动至预定转速。

根据本发明实施例的一个方面，机舱上设置有两个以上储能抑振装置；或者，机舱设置有至少一个储能抑振装置，塔架设置有至少一个储能抑振装置且位于塔架靠近机舱的顶部；或者，塔架靠近机舱的顶部设置有两个以上储能抑振装置，两个以上储能抑振装置沿塔架的周向间隔分布且各储能抑振装置所在高度相同。

根据本发明实施例的一个方面，振动加速度的频谱数据包括机舱以及塔架整体在第一方向的一阶频谱数据以及在第二方向上的一阶频谱数据；两个以上储能抑振装置中至少一者的第二轴线沿第一方向延伸且至少一者的第二轴线沿第二方向延伸，第一方向与第二方向相交设置，控制器被配置为：

当第一方向的一阶频谱数据以及第二方向上的一阶频谱数据数值均小于等于w值时，控制各储能抑振装置的电能转换机停机，使得各转动盘相对安装架的转速为0；

当第一方向的一阶频谱数据以及第二方向上的一阶频谱数据数值中至少一者大于w且小于等于p时，控制至少一个储能抑振装置的电能转换机驱动转动盘以第一转速转动；

当第一方向的一阶频谱数据以及第二方向上的一阶频谱数据数值至少一者大于p时，控制至少一个储能抑振装置的电能转换机驱动转动盘以第二转速转动，第二转速大于第一转速。

根据本发明实施例的一个方面，塔架设置有两个以上储能抑振装置，且两个以上储能抑振装置分别设置为两组并沿塔架的轴向间隔分布，每组包括至少两个储能抑振装置，同一组的各储能抑振装置沿塔架的周向间隔分布。

根据本发明实施例的一个方面，振动加速度的频谱数据包括机舱以及塔架整体在第一方向的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及在第二方向上的一阶频谱数据、二阶频谱数据，位于塔架上的两个以上储能抑振装置中至少一者的第二轴线沿第一方向延伸且至少一者的第二轴线沿第二方向延伸，第一方向与第二方向相交设置；控制器被配置为：

当第一方向的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及第二方向上的一阶频谱数据、二阶频谱数据均小于等于w值时，控制塔架上的各储能抑振装置的电能转换机停机，使得各转动盘相对安装架的转速为0；

当第一方向的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及第二方向上的一阶频谱数据、二阶频谱数据中至少一者大于w且小于等于p时，控制塔架上至少一个储能抑振装置的电能转换机驱动转动盘以第一转速转动；

当第一方向的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及第二方向上的一阶频谱数据、二阶频谱数据中至少一者大于p时，控制塔架上至少一个电能转换机驱动转动盘以第二转速转动，第二转速大于第一转速。

根据本发明实施例的一个方面，风机基础上设置有至少两个储能抑振装置，振动加速度的频谱数据包括浮体振动加速度，控制器被配置为根据浮体振动加速度控制风机基础上至少一个抑振装置的电能转换机驱动转动盘转动至预定转速。

根据本发明实施例的一个方面，风机基础包括多个漂浮体以及连接体，多个漂浮体彼此间隔分布且各漂浮体的中心连线呈多边形，相邻两个漂浮体之间通过连接体连接，塔架连接于其中一个漂浮体上，剩余漂浮体上均连接有储能抑振装置。

根据本发明实施例的一个方面，漂浮体的数量为三个且彼此中心连线呈三角形，其中一个漂浮体与塔架连接，剩余两个漂浮体上均连接有储能抑振装置，两个储能抑振装置的第二轴线相交设置。

根据本发明实施例的一个方面，位于风机基础上的两个储能抑振装置中其中一者的第二轴线沿第一方向延伸且另一者的第二轴线沿第二方向延伸，第一方向与第二方向相相垂直，浮体振动加速度包括环绕第一方向的第一方向转动加速度以及环绕第二方向的第二方向转动加速度；控制器被配置为：

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制风机基础上第二轴线沿第一方向延伸的储能抑振装置的转动盘静止，且控制风机基础上第二轴线沿第二方向延伸的储能抑振装置的转动盘在第一转速范围内转动；

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于L时，控制风机基础上第二轴线沿第一方向延伸的储能抑振装置的转动盘静止，且控制风机基础上第二轴线沿第二方向延伸的储能抑振装置的转动盘在第二转速范围内转动，第二转速范围的最小值大于第一转速范围的最大值。

根据本发明实施例的一个方面，控制器还被配置为：

当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制风机基础上第二轴线沿第二方向延伸的储能抑振装置的转动盘静止，且控制风机基础上的第二轴线沿第一方向延伸的储能抑振装置的转动盘在第一转速范围内转动；

当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于L时，控制风机基础上第二轴线沿第二方向延伸的储能抑振装置的转动盘静止，且控制风机基础上第二轴线沿第一方向延伸的储能抑振装置的转动盘在第二转速范围内转动。

根据本发明实施例的一个方面，两个储能抑振装置的第二轴线汇聚于风机基础的中心，浮体振动加速度包括环绕第一方向的第一方向转动加速度以及环绕第二方向转动加速度，第一方向以及第二方向彼此相垂直且分别与各储能抑振装置的第二轴线相交，控制器被配置为：

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据以及当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据至少一者小于等于m时，控制风机基础上各储能抑振装置的转动盘在第一转速范围内转动；

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据以及当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据至少一者大于m且小于等于n时，控制风机基础上各储能抑振装置的转动盘在第二转速范围内转动，第二转速范围的最小值大于第一转速范围的最大值。

根据本发明实施例的一个方面，风机基础包括主漂浮体、多个子漂浮体以及对应每一个子漂浮体设置的连接体，多个子漂浮体围绕主漂浮体间隔分布，每个子漂浮体通过对应的连接体与主漂浮体连接，主漂浮体与塔架连接，各子漂浮体上均连接有储能抑振装置。

根据本发明实施例的一个方面，子漂浮体的数量为三个且彼此中心连线呈三角形，主漂浮体的中心至各子漂浮体的中心的距离相等，各子漂浮体上设置的储能抑振装置的轴线相交设置。

根据本发明实施例的一个方面，浮体振动加速度包括环绕第一方向的第一方向转动加速度以及环绕第二方向的第二方向转动加速度，第一方向以及第二方向彼此相垂直，三个储能抑振装置分别包括第一抑振装置、第二抑振装置以及第三抑振装置，第一抑振装置的第二轴线沿第一抑振装置所在的子漂浮体以及第三抑振装置所在的子漂浮体的中心连线方向延伸，第二抑振装置的第二轴线沿第二抑振装置所在的子漂浮体以及第三抑振装置所在的子漂浮的中心连线方向延伸，第三抑振装置的第二轴线沿第二方向延伸，控制器被配置为：

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制第一抑振装置以及第二抑振装置的转动盘静止并控制第三抑振装置的转动盘在第一转速范围内转动；

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于k时，控制第一抑振装置以及第二抑振装置的转动盘在第一转速范围内转动，并控制第三抑振装置的转动盘在第二转速范围内转动，第二转速范围的最小值大于第一转速范围的最大值；

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于k且小于等于L时，控制第一抑振装置、第二抑振装置以及第三抑振装置的转动盘均在第二转速范围内转动。

根据本发明实施例的一个方面，控制器还被配置为：

当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制第三抑振装置的转动盘静止，并控制第一抑振装置以及第二抑振装置的转动盘在第一转速范围内转动；

当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于L时，控制第三抑振装置的转动盘静止，控制第一抑振装置、第二抑振装置的转动盘均在第二转速范围内转动。

根据本发明实施例的一个方面，浮体振动加速度包括环绕第一方向的第一方向转动加速度以及环绕第二方向的第二方向转动加速度，第一方向以及第二方向彼此相垂直，三个储能抑振装置分别包括第一抑振装置、第二抑振装置以及第三抑振装置，第一抑振装置的第二轴线沿第一方向延伸，第二抑振装置沿第二方向延伸，第三抑振装置的第二轴线沿第二抑振装置所在的子漂浮体以及第三抑振装置所在的子漂浮体的中心连线方向延伸；控制器被配置为：

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制第一抑振装置以及第三抑振装置的转动盘静止，控制第二抑振装置的转动盘在第一转速范围内转动；

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于k时，控制第一抑振装置的转动盘静止，控制第三抑振装置的转动盘在第一转速范围内转动，并控制第二抑振装置的转动盘在第二转速范围内转动，第二转速范围的最小值大于第一转速范围的最大值；

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于k且小于等于L时，控制第一抑振装置的转动盘静止，控制第三抑振装置的转动盘以及第二抑振装置的转动盘在第二转速范围内转动。

根据本发明实施例的一个方面，控制器还被配置为：

当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制第二抑振装置以及第三抑振装置的转动盘静止，并控制第一抑振装置的转动盘在第一转速范围内转动；

当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于k时，控制第二抑振装置的转动盘静止，控制第三抑振装置的转动盘在第一转速范围内转动，并控制第一抑振装置的转动盘在第二转速范围内转动；

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于k且小于等于L时，控制第二抑振装置的转动盘静止，控制第三抑振装置的转动盘以及第一抑振装置的转动盘在第二转速范围内转动。

另一方面，根据本发明实施例提出了一种风力发电机组的控制方法，包括：

配置步骤，配置上述各实施例提供的风力发电机组；

获取步骤，获取风机本体实际输出功率与电网目标功率之间的差值以及风机本体的振动加速度；

控制步骤，当差值的绝对值大于零时，控制储能抑振装置处于充电状态以及放电状态中的一者，在充电状态，电能转换机驱动转动盘转动并存储电能，在放电状态，转动盘驱动电能转换机转动并释放电能；当差值的绝对值等于零时，根据振动加速度控制电能转换机驱动转动盘相对安装架转动至预定转速，以抑制风机本体的振动。

根据本发明实施例的另一个方面，控制步骤包括：

当所述差值大于零时，控制所述储能抑振装置处于充电状态，所述电能转换机驱动所述转动盘转动并存储电能；

当所述差值小于零时，控制所述储能抑振装置处于放电状态，所述转动盘驱动所述电能转换机转动并释放电能。

根据本发明实施例提供的风力发电机组，其包括风机本体以及储能抑振装置以及控制器，风机本体的叶轮、发电机以及第一变流器能够将风能转化为电能并输送至电网使用。控制器能够获取风机本体的实际输出功率于电网目标功率的差值，由于储能抑振装置包括基座、安装架、转动盘及电能转换机，电能转换机连接于安装架并能够驱动转动盘以第一轴线为转动中心相对安装架转动，安装架与基座转动连接并能够以第二轴线为转动中心相对基座转动。控制器可以根据差值的绝对值大于0时，使得储能抑振装置处于充电状态或者放电状态，在充电状态，利用电能转换机驱动转动盘转动并储能，在放电状状态，转动盘驱动电能转换机转动并释放电能，也就是说储能抑振装置用于储能功能。而当差值的绝对值等于零时，控制器根据振动加速度控制电能转换机驱动转动盘相对安装架转动至预定转速，以抑制风机本体的振动，此时储能抑振装置用于抑振功能。储能抑振装置的结构形式使得风力发电机组将储能以及抑振功能集成，成本低廉，具有更高的市场竞争优势。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本发明一个实施例的风力发电机组的结构示意图；

图2是本发明一个实施例的风力发电机组的电气传动示意图；

图3是本发明一个实施例的储能抑振装置的结构示意图；

图4是本发明一个实施例的储能抑振装置的侧视图；

图5是本发明一个实施例的储能抑振装置一种工作状态下的结构示意图；

图6是本发明另一个实施例的风力发电机组的结构示意图；

图7是本发明又一个实施例的风机本体的结构示意图；

图8是图7中沿A-A方向的剖视图；

图9是图7中沿B-B方向的剖视图；

图10是本发明一个实施例的风机基础的结构示意图；

图11是本申请另一个实施例的风机基础的结构示意图；

图12是本发明又一个实施例的风力发电机组的结构示意图；

图13是本申请再一个实施例的风机基础的结构示意图；

图14是本申请又一个实施例的风机基础的结构示意图；

图15是本申请一个实施例的风力发电机组的控制方法的流程图；

图16是本申请一个实施例的风力发电机组的控制方法的控制逻辑图。

100-风机本体；10-塔架；20-机舱；30-发电机；40-叶轮；50-系泊系统；60-海床；70-第一变流器；

210-储能抑振装置；220-第二变流器；

210a-第一抑振装置；210b-第二抑振装置；210c-第三抑振装置；211-基座；211a-底壁；211b-侧壁；211c-凹腔；212-安装架；212a-中空腔；213-转动盘；214-电能转换机；215-输出轴；216-连接轴；

300-风机基础；300a-漂浮体；310-主漂浮体；320-子漂浮体；330-连接体；340-加强体；

400-控制器；

500-电网；

X-第一方向；Y-第二方向；aa-第一轴线；bb-第二轴线。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。

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。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，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的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本发明造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。

下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本发明的风力发电机组的具体结构进行限定。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至图5所示，本申请实施例提供一种风力发电机组，包括风机本体100、储能抑振装置210以及控制器400。

风机本体100包括塔架10、机舱20、发电机30、叶轮40以及第一变流器70。机舱20设置于塔架10的顶端，发电机30设置于机舱20并连接于叶轮40以及第一变流器70之间，第一变流器70用于连接电网500。叶轮40通过吸收外部的风能，将风能转换为叶轮40的动能，进而带动发电机30转动，在发电机30部件处将动能转换为电能，之后通过第一变流器70整流逆变处理后将电能输送至电网500。

由于电网500对风力发电机组提出了一次调频、二次调频的需求，因此，对于风力发电机组而言，需配置一定容量的储能系统。为了满足电网500对机组的一次调频、二次调频需求，本申请实施例提供的储能抑振装置210设置于风机本体100且包括基座211、安装架212、转动盘213及电能转换机214，电能转换机214连接于安装架212并能够驱动转动盘213以第一轴线aa为转动中心相对安装架212转动，安装架212与基座211转动连接并能够以第二轴线bb为转动中心相对基座211转动，第一轴线aa以及第二轴线bb相交设置。

控制器400被配置为获取风机本体100实际输出功率与电网500目标功率之间的差值以及风机本体100的振动加速度。当差值的绝对值大于零时，控制器400控制储能抑振装置210处于充电状态以及放电状态中的一者，在充电状态，电能转换机214驱动转动盘213转动并存储电能，此时电能转换机214可用作电动机。在放电状态，转动盘213驱动电能转换机214转动并释放电能，此时储能抑振装置210可用作电发电机，无论充电状态还是放电状态，电能转换机214都用于储能功能。而当差值的绝对值等于零时，控制器400根据振动加速度控制电能转换机214驱动转动盘213相对安装架212转动至预定转速，以抑制风机本体100的振动，此时储能抑振装置210可用于抑振功能。

储能抑振装置210的储能优先级高于抑振优先级。储能抑振装置210的数量可以为一个，当然也可以为两个以上，具体可以根据风力发电机组所需储能的需求设置。

第一变流器70可以包括交流变直流单元以及直流变交流单元。

本申请实施例提供的风力发电机组，包括风机本体100以及储能抑振装置210以及控制器400，当风机本体100实际输出功率与电网500目标功率之间的差值大于零时，控制器400控制储能抑振装置210处于充电状态，电能转换机214作为电动机使用，驱动转动盘213转动并存储电能。而当风机本体100实际输出功率与电网500目标功率之间的差值小于零时，控制器400控制储能抑振装置210处于放电状态，电能转换机214作为电动机使用，利用转动盘213驱动电能转换机214转动并释放电能，以供电网500使用。

而当差值的绝对值等于零时，也就是说当风机本体100实际输出功率与电网500目标功率保持平衡时，此时控制器400根据振动加速度控制电能转换机214驱动转动盘213相对安装架212转动至预定转速，由于转动盘213具有一定的质量，在被电能转换机214驱动高速旋转运动时对沿第一轴线aa延伸方向延伸的旋转轴有较大的转动惯量，在惯性空间内中第一轴线aa保持稳定不变，指向固定一个方向，当外部存在扰动时，由于其存在进动性，会产生与外力矩相垂直的作用矩，进而保持惯性空间沿第一轴线aa延伸的旋转轴的稳定，同时抑制结构的振动，保证风力发电机组的安全性能。也就是说，储能抑振装置210的结构形式使得风力发电机组将储能以及抑振功能集成，成本低廉，具有更高的市场竞争优势。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的风力发电机组，储能抑振装置210还包括第二变流器220，第二变流器220连接于电能转换机214以及第一变流器70的输出端之间。

第二变流器220可以包括交流变直流单元以及直流变交流单元。

本申请实施例提供的风力发电机组，通过使得储能抑振装置210还包括第二变流器220，使得在放电状态下，利用转动盘213驱动电能转换机214转动并发电，通过第二变流器220进行调频后将电能补充输送至电网500，以满足当风机本体100的实际输出功率不满足电网500目标功率时，对电能的补偿。

在一些可选地实施例中，储能抑振装置210的第二变流器220与基座211、安装架212、转动盘213及电能转换机214等机械结构可以集成在一起设置，当然，也可以使得各储能抑振装置210对应的第二变流器220集成在一个箱体中，能够集中管理及防护，提高紧凑性。储能抑振装置210其他用于储能以及抑振的结构可以根据要求设置在风机本体100或者风机基础上等。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的风力发电机组，储能抑振装置210的数量为两个以上，两个以上储能抑振装置210彼此并联设置且均连接于第一变流器70的输出端，控制器400根据差值的数值确定处于充电状态或者放电状态的储能抑振装置210的数量。

本申请实施例提供的风力发电机组，通过上述设置，既可以根据风机本体100的实际输出功率与电网500目标功率的差值还开启相匹配的储能抑振装置210的数量，当实际输出功率大于电网500目标功率时，可以根据多出的功率值匹配对应数量的储能抑振装置210储存多余的电能，满足对电能的存储。而当实际输出功率小于电网500目标功率时，可以根据缺少的功率值匹配对应数量的储能抑振装置210，以补充电网500所需的电能。并且，两个以上储能抑振装置210的设置，还能够通过多个储能抑振装置210协同作用，优化抑振效果。

如图3至图5所示，在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的风力发电机组，其储能抑振装置210的基座211包括底壁211a以及连接于底壁211a的侧壁211b，底壁211a以及侧壁211b共同围合形成有凹腔211c，安装架212至少部分伸入凹腔211c并通过转轴与侧壁211b转动连接。

基座211的凹腔211c可以采用一侧开口的U形。基座211的底壁211a以及侧壁211b均可以采用规则的板状结构体。示例性地，可以使得基座211的底壁211a与侧壁211b均采用板状结构，底壁211a在第二轴线bb的延伸方向上的两侧均垂直连接有侧壁211b。两个侧壁211b相对于第一轴线aa对称分布。

本申请实施例提供的风力发电机组，其储能抑振装置210的基座211采用底壁211a以及侧壁211b围合形成凹腔211c的形式，结构简单，且底壁211a利于与风机本体100接触，保证在风机本体100上的平稳性。同时，凹腔211c的设置，利于安装架212的伸入以及与基座211之间的转动连接，且使得储能抑振装置210结构紧凑，减小整体的占用体积，进而降低或者避免抑抑振装置受风机本体100安装空间的限制。

作为一些可选地实施例中，安装架212可以采用圆盘或者多边形状的空心盘状结构体，当采用多边形时，可选为正多边形。安装架212上可以设置有沿第二轴线bb延伸的连接轴216，安装架212通过连接轴216与基座211转动连接并以第二轴线bb为转动中心相对于基座211转动。可选安装架212通过连接轴216与两个侧壁211b转动连接。安装架212自身与基座211的之间形成有间隙，避免安装架212在相对基座211转动过程中与基座211支架发生摩擦干涉现象。

在一些可选地实施例中，安装架212具有中空腔212a，转动盘213位于中空腔212a内并与电能转换机214连接，中空腔212a呈真空状态。通过上述设置，既能够通过安装架212对转动盘213进行防护。并且，使得转动盘213在安装架212内部转动时，能够减小转动盘213在安装架212内部的中间腔内高速旋转时的摩擦耗能。

在一些可选地实施例中，转动盘213呈圆盘状，电能转换机214的输出端连接有输出轴215，输出轴215可以理解为前述提及的旋转轴，电能转换机214位于安装架212外并通过输出轴215于转动盘213的中心连接，以驱动转动盘213转动。转动盘213采用上述结构形式，使得形状规则，抑振动效果好。

作为一些可选地实施例，安装架212可以采用空心的圆盘结构体。可选地，转动盘213与安装架212可以同轴设置，输出轴215由安装架212的中心伸入并与转动盘213连接，电能转换机214可以位于安装架212的中心位置并驱动转动盘213转动。通过上述设置，使得储能抑振装置210在风力发电机组非振动状态下的平衡设置，当发生振动时，能够快速响应，保证抑振要求。

在一些可选地实施例中，转动盘213可以采用质量分布均匀的、轴对称的刚性体结构，可选为金属材料制成，抑振效果好。

可选地，输出轴215在自身延伸方向上的两端可以插接在转动盘213并与转动盘213转动配合，通过转动盘213支撑输出轴215设置。

在一些可选地实施例中，储能抑振装置210相对于第一轴线aa为轴对称结构。通过上述设置，当外部存在扰动时，由于其存在进动性，更好的产生与外力矩相垂直的作用矩，有效的抑制结构的振动。

在一些可选地实施例中，电能转换机214可以采用电机等结构，能够驱动转动盘213高速运转，优化抑振效果。

如图6所示，在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的风力发电机组，风机本体100还包括风机基础300，塔架10连接于风机基础300，机舱20设置于塔架10，叶轮40、发电机30以及第一变流器70均设置于机舱20，风机基础300、塔架10以及机舱20的至少一者上设置有储能抑振装置210。

通过将储能抑振装置210设置于塔架10以及机舱20的至少一者，既能够满足储能需求，同时，当风机本体100实际输出功率与电网500目标功率之间的差值等于零时，储能抑振装置210能够有效的抑制风力发电机组发生振动，提高安全性能。

在一些可选地实施例中，可以在机舱20上设置有两个以上储能抑振装置210。当然，有些示例中，还可以使得机舱20设置有至少一个储能抑振装置210，塔架10设置有至少一个储能抑振装置210且位于塔架10靠近机舱20的顶部。在一些其他的实施例中，还可以使得塔架10靠近机舱20的顶部设置有两个以上储能抑振装置210，两个以上储能抑振装置210沿塔架10的周向间隔分布且各储能抑振装置210所在高度相同。

当储能抑振装置210采用上述设置方式，能够有效的抑制风机本体100或者说机舱20的的一阶振动。

在一些可选地实施例中，控制器400被配置为：

对振动加速度的时域数据傅里叶变换获得振动加速度的频谱数据；

根据振动加速度的频谱数据控制电能转换机214驱动转动盘213转动至预定转速。通过上述设置，利于对转动盘213转速的控制，优化抑振效果。

可选地，控制器400可以包括信号处理模块以及实时响应模块。信号处理模块被配置为对振动加速度的时域数据傅里叶变换获得振动加速度的频谱数据；实时响应模块根据振动加速度的频谱数据控制电能转换机214驱动转动盘213转动至预定转速。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的风力发电机组，振动加速度的频谱数据包括机舱20以及塔架10整体在第一方向X的一阶频谱数据以及在第二方向Y上的一阶频谱数据；两个以上储能抑振装置210中至少一者的第二轴线bb沿第一方向X延伸且至少一者的第二轴线bb沿第二方向Y延伸，第一方向X与第二方向Y相交设置，可选为相互垂直，控制器400被配置为：

当第一方向X的一阶频谱数据以及第二方向Y上的一阶频谱数据数值均小于等于w值时，控制各储能抑振装置210的电能转换机214停机，使得各转动盘213相对安装架212的转速为0；即转速＝0。

当第一方向X的一阶频谱数据以及第二方向Y上的一阶频谱数据数值中至少一者大于w且小于等于p时，控制至少一个储能抑振装置210的电能转换机214驱动转动盘213以第一转速转动；即转速＝A。

当第一方向X的一阶频谱数据以及第二方向Y上的一阶频谱数据数值至少一者大于p时，控制至少一个储能抑振装置210的电能转换机214驱动转动盘213以第二转速转动，即转速＝B，第二转速大于第一转速。

w值、p值、A值、B值具体可根据风力发电机组所处的风场环境以及机组对应型号所需的储能需求以及所能够承受的振动极限设置。示例性地，w值可以采用0.06g，p值可以采用0.08g，当然，此为一种举例示意，在有些实施例中，其w值也可以大于或者小于0.06g，同样的，p值也可以大于或者小于0.08g。

示例性地，第一转速的取值A可以为20000rpm。示例性地，第二转速的取值B可以为35000rpm。可以理解的是，上述仅是一种可选的实施例，不限于上述数值，可根据风力发电机组所处的风场环境以及机组对应型号所需的储能需求以及所能够承受的振动极限设置。

本申请实施例提供的风力发电机组，通过振动加速度的频谱数据包括风机本体100在第一方向X的一阶频谱数据以及在第二方向Y上的一阶频谱数据，控制器400被配置为上述控制方式，能够根据第一方向X以及第二方向Y的一阶频谱数值来控制相应位置的储能抑振装置210的电能转换机214驱动转动盘213213以对应的速度转动，实现风力发电机组的自动化抑振，并且可以根据不同的频谱数据给出相应方式，使得抑振能力与振动幅值相匹配，避免欠抑振或者过抑振的现象发生，保证抑振效果。

如图7至图9所示，在一些可选地实施例中，还可以使得塔架10设置有两个以上储能抑振装置210，且两个以上储能抑振装置210分别设置为两组并沿塔架10的轴向间隔分布，每组包括至少两个储能抑振装置210，同一组的各储能抑振装置210沿塔架10的周向间隔分布。通过上述设置，在满足储能要求的基础上还能够对风机本体100二阶振动的抑振要求。

可选地，在该实施例中，振动加速度的频谱数据包括机舱20以及塔架10整体在第一方向X的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及在第二方向Y上的一阶频谱数据、二阶频谱数据，位于塔架10上的两个以上储能抑振装置210中至少一者的第二轴线bb沿第一方向X延伸且至少一者的第二轴线bb沿第二方向Y延伸，第一方向X与第二方向Y相交设置；控制器400被配置为：

当第一方向X的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及第二方向Y上的一阶频谱数据、二阶频谱数据均小于等于w值时，控制塔架10上的各储能抑振装置210的电能转换机214停机，使得各转动盘213相对安装架212的转速为0。

当第一方向X的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及第二方向Y上的一阶频谱数据、二阶频谱数据中至少一者大于w且小于等于p时，控制塔架10上至少一个储能抑振装置210的电能转换机214驱动转动盘213以第一转速转动。

当第一方向X的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及第二方向Y上的一阶频谱数据、二阶频谱数据中至少一者大于p时，控制塔架10上至少一个电能转换机214驱动转动盘213以第二转速转动，第二转速大于第一转速。

本申请实施例提供的风力发电机组，通过振动加速度的频谱数据包括风机本体100在第一方向X的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及在第二方向Y上的一阶频谱数据、二阶频谱数据，控制器400被配置为上述控制方式，能够根据第一方向X以及第二方向Y的一阶频域数值以及二阶频域数值来控制相应位置的储能抑振装置210的电能转换机214驱动转动盘213以对应的速度转动，实现风力发电机组的自动化抑振，并且可以根据不同的频谱数据给出相应方式，使得抑振能力与振动幅值相匹配，避免欠抑振或者过抑振的现象发生，保证抑振效果。

示例性地，当第一方向X的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及第二方向Y上的一阶频谱数据、二阶频谱数据均小于等于w值时，控制各储能抑振装置210的电能转换机214停机，使得各转动盘213相对安装架212的转速为0，也就是说，储能抑振装置210可以处于非抑振工作状态。

当第一方向X的一阶频谱数据以及二阶频谱数据中的一者大于w且小于等于p时，控制至少一个储能抑振装置210的电能转换机214驱动转动盘213以第一转速转动。例如，可以控制至少一个第二轴线bb沿第二方向Y延伸的储能抑振装置210的转动盘213以第一转速转动。

进一步的，当第一方向X的一阶频谱数据大于w且小于等于p时，可以控制位于机舱20上或者位于塔架10顶部靠近机舱20位置的储能抑振装置210的转动盘213以第一转速转动，而当第一方向X的二阶频谱数据中的一者大于w且小于等于p时。可以控制位于塔架10下部背离机舱20一组中的至少一个储能抑振装置210的转动盘213以第一转速转动。

当第二方向Y的一阶频谱数据以及二阶频谱数据中的一者大于w且小于等于p时，控制至少一个储能抑振装置210的电能转换机214驱动转动盘213以第一转速转动。例如，可以控制至少一个第二轴线bb沿第一方向X延伸的储能抑振装置210转动盘213以第一转速转动。

进一步的，当第二方向Y的一阶频谱数据大于w且小于等于p时，可以控制位于机舱20上或者位于塔架10顶部靠近机舱20位置的储能抑振装置210的转动盘213以第一转速转动转，而当第二方向Y的二阶频谱数据中的一者大于w且小于等于p时。可以控制位于塔架10下部背离机舱20一组中的至少一个储能抑振装置210的转动盘213以第一转速转动。

当第一方向X的一阶频谱数据、二阶频谱数据中一者大于p时，控制至少一个电能转换机214驱动转动盘213以第二转速转动。例如，可以控制至少一个第二轴线bb沿第二方向Y延伸的储能抑振装置210的转动盘213以第二转速转动。

进一步的，当第一方向X的一阶频谱数据大于p时，可以控制位于机舱20上或者位于塔架10顶部靠近机舱20位置的储能抑振装置210的转动盘213以第二转速转动，而当第一方向X的二阶频谱数据大于p时，可以控制位于塔架10下部背离机舱20一组中的至少一个储能抑振装置210的转动盘213以第二转速转动。

当第二方向Y的一阶频谱数据、二阶频谱数据中一者大于p时，控制至少一个电能转换机214驱动转动盘213以第二转速转动。例如，可以控制至少一个第二轴线bb沿第一方向X延伸的储能抑振装置210的转动盘213以第二转速转动。

进一步的，当第二方向Y的一阶频谱数据大于p时，可以控制位于机舱20上或者位于塔架10顶部靠近机舱20位置的储能抑振装置210的转动盘213以第二转速转动，而当第二方向Y的二阶频谱数据大于p时，可以控制位于塔架10下部背离机舱20一组中的至少一个储能抑振装置210的转动盘213以第二转速转动。

如图10所示，在一些可选地实施例中，风机基础300上设置有至少两个储能抑振装置210，振动加速度的频谱数据包括浮体振动加速度，控制器400被配置为根据浮体振动加速度控制风机基础300上至少一个抑振装置的电能转换机214驱动转动盘213转动至预定转速。通过上述设置，使得风力发电机组为海上机组时，在满足储能要求的基础上，还能够对风机基础300进行抑振，提高风力发电机组整体的安全性能。

为了提高稳定性，风机基础300可以通过系泊系统50连接于海床60。

作为一些可选地实施例，风机基础300可以包括多个漂浮体300a以及连接体330，多个漂浮体300a彼此间隔分布且各漂浮体300a的中心连线呈多边形，相邻两个漂浮体300a之间通过连接体330连接，塔架10连接于其中一个漂浮体300a上，剩余漂浮体300a上均连接有储能抑振装置210。通过上述设置，既能够保证对风机本体100的支撑要求，同时位于各漂浮体300a上的储能抑振装置210能够相互协同，共同抑振风机基础300振动。

在一些可选地实施例中，漂浮体300a的数量为三个且彼此中心连线呈三角形，其中一个漂浮体300a与塔架10连接，剩余两个漂浮体300a上均连接有储能抑振装置210，两个储能抑振装置210的第二轴线bb相交设置。结构简单且稳定性高。

如图10所示，在一些可选地实施例中，当漂浮体300a的数量为三个时，本申请实施例提供的风力发电机组，其风机基础300的两个储能抑振装置210中其中一者的第二轴线bb沿第一方向X延伸且另一者的第二轴线bb沿第二方向Y延伸，第一方向X与第二方向Y相垂直，浮体振动加速度包括环绕第一方向X的第一方向转动加速度以及环绕第二方向Y的第二方向转动加速度。控制器400被配置为：

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制风机基础300上第二轴线bb沿第一方向X延伸的储能抑振装置210的转动盘213静止，即n＝0，且控制风机基础300上第二轴线bb沿第二方向Y延伸的储能抑振装置210的转动盘213在第一转速范围内转动，即0＜n≤A。

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于L时，控制风机基础300上第二轴线bb沿第一方向X延伸的抑振装置的转动盘213静止，即n＝0，且控制风机基础300上第二轴线bb沿第二方向Y延伸的储能抑振装置210的转动盘213在第二转速范围内转动即A＜n≤B，第二转速范围的最小值大于第一转速范围的最大值。

m值以及L值具体可根据风机基础300以及风力发电机组所处的风场环境以及机组对应型号所需的储能需求以及所能够承受的振动极限设置。示例性地，m值可以采用0.04g，L值可以采用0.08g，当然，此为一种举例示意，在有些实施例中，其m值也可以大于或者小于0.04，同样的，K值也可以大于或者小于0.08g。

A的取值可以为20000rpm，B的取值可以为35000rpm。示例性地，第一转速范围的取值可以为：0＜n≤20000rpm。示例性地，第二转速范围的取值可以为：20000rpm＜n≤35000rpm。

本申请实施例提供的风力发电机组，通过使得两个储能抑振装置210中其中一者的第二轴线bb沿第一方向X延伸且另一者的第二轴线bb沿第二方向Y延伸，第一方向X与第二方向Y相垂直，并且根据第一方向X转动加速度的数值范围配置第二轴线bb沿第二方向Y延伸的储能抑振装置210的转动盘213的转速，实现漂浮式风机基础300的自动化抑振，并且可以根据不同的第一方向转动加速度给出相应控制方式，使得抑振能力与振动幅值相匹配，避免欠抑振或者过抑振的现象发生，保证抑振效果。

在一些可选地实施例中，当风机基础300上两个储能抑振装置210中其中一者的第二轴线bb沿第一方向X延伸且另一者的第二轴线bb沿第二方向Y延伸，第一方向X与第二方向Y相垂直，控制器400还被配置为：

当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制风机基础300上第二轴线bb沿第二方向Y延伸的储能抑振装置210的转动盘213静止，即n＝0，且控制风机基础300第二轴线bb沿第一方向X延伸的储能抑振装置210的转动盘213在第一转速范围内转动，即0＜n≤A；

当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于L时，控制风机基础300上第二轴线bb沿第二方向Y延伸的储能抑振装置210的转动盘213静止，即n＝0，且控制风机基础300上第二轴线bb沿第一方向X延伸的储能抑振装置210的转动盘213在第二转速范围内转动，即A＜n≤B。

m值、L值、第一转速范围以及第二转速范围的取值同上，在此不在赘述。

如图11所示，在一些可选地实施例中，当包括三个漂浮体300a时，其中一个漂浮体300a用于与塔架10连接时，剩余两个漂浮体300a上设置有储能抑振装置210时，还可以使得两个储能抑振装置210的第二轴线bb汇聚于风机基础300的中心，浮体振动加速度包括环绕第一方向X的第一方向X转动加速度以及环绕第二方向Y转动加速度，第一方向X以及第二方向Y彼此相垂直且分别与各储能抑振装置210的第二轴线bb相交，控制器400被配置为：

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据以及当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据至少一者小于等于m时，控制各储能抑振装置210的转动盘213在第一转速范围内转动，即0＜n≤A；

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据以及当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据至少一者大于m且小于等于n时，控制各储能抑振装置210的转动盘213在第二转速范围内转动，即A＜n≤B，第二转速范围的最小值大于第一转速范围的最大值。

m值、L值、第一转速范围以及第二转速范围的取值同上，在此不在赘述。

两个储能抑振装置210采用上述布置方式，使得两个储能抑振装置210在不同条件下能够同步工作，共同抑振，优化抑振效果。

本申请实施例提供的风力发电机组，因其包括上述各实施例提供的漂浮式储能抑振装置210，抑振效果好、响应速度快且成本低廉。

如图12以及图13所示，根据本发明实施例的一个方面，本申请实施例提供的风力发电机组，风机基础300也可以包括主漂浮体310、多个子漂浮体320以及对应每一个子漂浮体320设置的连接体330，多个子漂浮体320围绕主漂浮体310间隔分布，每个子漂浮体320通过对应的连接体330与主漂浮体310连接，主漂浮体310与塔架10连接，各子漂浮体320上均连接有储能抑振装置210。风机基础300采用上述结构，同样能够满足对塔架10的支撑要求以及自动化抑振功能。

一些可选地实施例中，子漂浮体320的数量为三个且彼此中心连线呈三角形，主漂浮体310的中心至各子漂浮体320的中心的距离相等，各子漂浮体320上设置的储能抑振装置210的轴线相交设置。通过上述设置，能够保证风力发电机组的稳定性能。

在一些可选地实施例中，风机基础300还可以包括加强体340，相邻两个子漂浮体320可以通过加强体相连接，保证风机基础300的承载能力。

在一些可选地实施例中，浮体振动加速度包括环绕第一方向X的第一方向转动加速度以及环绕第二方向Y的第二方向转动加速度，第一方向X以及第二方向Y彼此相垂直，三个储能抑振装置210分别包括第一抑振装置210a、第二抑振装置210b以及第三抑振装置210c，第一抑振装置210a的第二轴线bb沿第一抑振装置210a所在的子漂浮体320以及第三抑振装置210c所在的子漂浮体320的中心连线方向延伸，第二抑振装置210b的第二轴线bb沿第二抑振装置210b所在的子漂浮体320以及第三抑振装置210c所在的子漂浮的中心连线方向延伸，第三抑振装置210c的第二轴线bb沿第二方向Y延伸，控制器400被配置为：

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制第一抑振装置210a以及第二抑振装置210b的转动盘213静止，即n＝0，n表示转速，并控制第三抑振装置210c的转动盘213在第一转速范围内转动即，0＜n≤A。

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于k时，控制第一抑振装置210a以及第二抑振装置210b的转动盘213在第一转速范围内转动，即0＜n≤A，并控制第三抑振装置210c的转动盘213在第二转速范围内转动，即A＜n≤B，第二转速范围的最小值大于第一转速范围的最大值。

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于k且小于等于L时，控制第一抑振装置210a、第二抑振装置210b以及第三抑振装置210c的转动盘213均在第二转速范围内转动，即A＜n≤B。

m值、k值以及L值具体可以根据风机基础300以及风力发电机组所处的风场环境以及机组对应型号的储能需求以及所能够承受的振动极限设置。示例性地，m值可以采用0.04g，k值可以采用0.06g，L值可以采用0.08g，当然，此为一种举例示意，在有些实施例中，其m值也可以大于或者小于0.04，k值可以大于或者小于0.06g，同样的，L值也可以大于或者小于0.08g。

A的取值可以为20000rpm，B的取值可以为35000rpm。示例性地，第一转速范围的取值可以为：0＜n≤20000rpm。示例性地，第二转速范围的取值可以为：20000rpm＜n≤35000rpm。

本申请实施例提供的风机基础300，通过上述设置，使得风机基础300能够根据第一方向转动加速度的数值的自动化抑振，并且可以根据不同的第一方向转动加速度给出相应方式，使得抑振能力与振动幅值相匹配，避免欠抑振或者过抑振的现象发生，保证抑振效果。

在一些可选地实施例中，控制器400还被配置为当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制第三抑振装置210c的转动盘213静止，即n＝0，并控制第一抑振装置210a以及第二抑振装置210b的转动盘213在第一转速范围内转动，即0＜n≤A；

当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于L时，控制第三抑振装置210c的转动盘213静止，即n＝0，控制第一抑振装置210a、第二抑振装置210b的转动盘213均在第二转速范围内转动，即A＜n≤B。

m值、L值、第一转速范围以及第二转速范围同上，在此不在赘述。

本申请实施例提供的风机基础300，采用上述设置，使得风机基础300能够根据第二方向Y转动加速度的数值的自动化抑振，并且可以根据不同的第二方向Y转动加速度给出相应方式，使得抑振能力与振动幅值相匹配，避免欠抑振或者过抑振的现象发生，保证抑振效果。

如图14所示，在一些可选地实施例中，浮体振动加速度包括环绕第一方向X的第一方向转动加速度以及环绕第二方向Y的第二方向转动加速度，第一方向X以及第二方向Y彼此相垂直，三个储能抑振装置210分别包括第一抑振装置210a、第二抑振装置210b以及第三抑振装置210c，第一抑振装置210a的第二轴线bb沿第一方向X延伸，第二抑振装置210b沿第二方向Y延伸，第三抑振装置210c的第二轴线bb沿第二抑振装置210b所在的子漂浮体320以及第三抑振装置210c所在的子漂浮体320的中心连线方向延伸；控制器400被配置为：

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制第一抑振装置210a以及第三抑振装置210c的转动盘213静止，即n＝0，控制第二抑振装置210b的转动盘213在第一转速范围内转动，即0＜n≤A；

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于k时，控制第一抑振装置210a的转动盘213静止，即n＝0，控制第三抑振装置210c的转动盘213在第一转速范围内转动，并控制第二抑振装置210b的转动盘213在第二转速范围内转动，即0＜n≤A，第二转速范围的最小值大于第一转速范围的最大值；

当第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于k且小于等于L时，控制第一抑振装置210a的转动盘213静止即n＝0，控制第三抑振装置210c的转动盘213以及第二抑振装置210b的转动盘213在第二转速范围内转动，即A＜n≤B。

m值、k值、L值、第一转速范围以及第二转速范围同上，在此不在赘述。

本申请实施例提供的风机基础300，通过上述设置，使得风机基础300同样能够根据第一方向X转动加速度的数值实现自动化抑振，并且可以根据不同的第一方向X转动加速度给出相应控制方式，使得抑振能力与振动幅值相匹配，避免欠抑振或者过抑振的现象发生，保证抑振效果。

在一些可选地实施例中，当第一抑振装置210a的第二轴线bb沿第一方向X延伸，第二抑振装置210b的第二轴线bb沿第二方向Y延伸，第三抑振装置210c的第二轴线bb沿第二抑振装置210b所在的子漂浮体320以及第三抑振装置210c所在的子漂浮体320的中心连线方向延伸时，控制器400还被配置为：

当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制第二抑振装置210b以及第三抑振装置210c的转动盘213静止，即n＝0，并控制第一抑振装置210a的转动盘213在第一转速范围内转动，即0＜n≤A；

当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于k时，控制第二抑振装置210b的转动盘213静止，即n＝0，控制第三抑振装置210c的转动盘213在第一转速范围内转动，即0＜n≤A，并控制第一抑振装置210a的转动盘213在第二转速范围内转动，即A＜n≤B；

当第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于k且小于等于L时，控制第二抑振装置210b的转动盘213静止，即n＝0，控制第三抑振装置210c的转动盘213以及第一抑振装置210a的转动盘213在第二转速范围内转动，即A＜n≤B。

m值、k值、L值、第一转速范围以及第二转速范围同上，在此不在赘述。

本申请实施例提供的风机基础300，采用上述设置，使得风机基础300同样能够根据第二方向Y转动加速度的数值的自动化抑振，并且可以根据不同的第二方向Y转动加速度给出相应方式，使得抑振能力与振动幅值相匹配，避免欠抑振或者过抑振的现象发生，保证抑振效果。

如图15以及图16所示，另一方面，本申请实施例还提供一种风力发电机组的控制方法，其特征在于，包括：

S100、配置步骤，配置上述各实施例提供的风力发电机组；

S200、获取步骤，获取风机本体100实际输出功率M与电网目标功率N之间的差值以及风机本体100的振动加速度；

S300、控制步骤，当差值的绝对值大于零时，控制储能抑振装置210处于充电状态以及放电状态中的一者，在充电状态，电能转换机214驱动转动盘213转动并存储电能，在放电状态，转动盘213驱动电能转换机214转动并释放电能；当差值的绝对值等于零时，根据振动加速度控制电能转换机214驱动转动盘213相对安装架212转动至预定转速，以抑制风机本体100的振动。

本申请实施例提供的控制方法，能够用于控制上述各实施例提供的风力发电机组，可以根据获取风机本体100实际输出功率与电网500目标功率之间的差值来控制储能抑振装置210处于充电状态、放电状态还是抑振状体，能够实现一机多用，使得风力发电机组成本低廉，具有更高的市场竞争优势。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的控制方法，控制步骤S300包括：

当差值大于零时，控制储能抑振装置210处于充电状态，电能转换机214驱动转动盘213转动并存储电能；

当差值小于零时，控制储能抑振装置210处于放电状态，转动盘213驱动电能转换机214转动并释放电能。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的控制方法，储能抑振装置210的数量为两个以上，当差值大于零时，控制储能抑振装置210处于充电状态，电能转换机214驱动转动盘213转动并存储电能的步骤包括：

根据差值确定匹配数量的储能抑振装置210；

根据匹配数量启动相应个数的储能抑振装置210，以共同存储电能。

通过上述设置，能够根据待存储的电能匹配相应数量的储能抑振装置210，保证储能需求。

在一些可选地实施例中，本申请实施例提供的控制方法，储能抑振装置210的数量为两个以上，当差值小于零时，控制储能抑振装置210处于放电状态，转动盘213驱动电能转换机214转动并释放电能的步骤包括：

根据差值确定匹配数量的储能抑振装置210；

根据匹配数量启动相应个数的储能抑振装置210，以共同释放电能。

通过上述设置，能够根据待存储的电能匹配相应数量的储能抑振装置210，保证放电需求。

在一些可选地实施例中，当差值的绝对值等于零时，控制器400根据振动加速度控制电能转换机214驱动转动盘213相对安装架212转动至预定转速，以抑制风机本体100的振动。可以在风机本体100的机舱20、塔架10、风机基础300上相应设置储能抑振装置210，对于风机本体100的在第一方向X上的一阶振动、二阶振动，第二方向Y上的一阶振动、二阶振动以及对于风机基础300的第一方向X上的一阶针对以及在第二方向Y上的二阶振动等的控制方法与上述各实施例的风力发电机组中控制器400的控制方式相对应，在此不在重复赘述。

虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (23)

1.一种风力发电机组，其特征在于，包括：

风机本体，包括叶轮、发电机以及第一变流器，所述发电机连接于所述叶轮以及所述第一变流器之间，所述第一变流器用于连接电网；

储能抑振装置，设置于所述风机本体，包括基座、安装架、转动盘及电能转换机，所述电能转换机连接于所述安装架并能够驱动所述转动盘以第一轴线为转动中心相对所述安装架转动，所述安装架与所述基座转动连接并能够以第二轴线为转动中心相对所述基座转动，所述第一轴线以及所述第二轴线相交设置；

控制器，获取所述风机本体实际输出功率与电网目标功率之间的差值以及所述风机本体的振动加速度；

当所述差值的绝对值大于零时，所述控制器控制所述储能抑振装置处于充电状态以及放电状态中的一者，在所述充电状态，所述电能转换机驱动所述转动盘转动并存储电能，在所述放电状态，所述转动盘驱动所述电能转换机转动并释放电能；

当所述差值的绝对值等于零时，所述控制器根据所述振动加速度控制所述电能转换机驱动所述转动盘相对所述安装架转动至预定转速，以抑制所述风机本体的振动。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组，其特征在于，所述储能抑振装置还包括第二变流器，所述第二变流器连接于所述电能转换机以及所述第一变流器的输出端之间。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组，其特征在于，所述储能抑振装置的数量为两个以上，两个以上所述储能抑振装置彼此并联设置且均连接于所述第一变流器的输出端，所述控制器根据所述差值的数值确定处于所述充电状态或者所述放电状态的所述储能抑振装置的数量。

4.根据权利要求3所述的风力发电机组，其特征在于，所述风机本体还包括风机基础、塔架以及机舱，所述塔架连接于所述风机基础，所述机舱设置于所述塔架，所述叶轮、所述发电机以及所述第一变流器均设置于所述机舱，所述风机基础、所述塔架以及所述机舱的至少一者上设置有所述储能抑振装置。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组，其特征在于，所述控制器被配置为：

对所述振动加速度的时域数据傅里叶变换获得所述振动加速度的频谱数据；

根据所述振动加速度的频谱数据控制所述电能转换机驱动所述转动盘转动至预定转速。

6.根据权利要求5所述的风力发电机组，其特征在于，所述机舱上设置有两个以上所述储能抑振装置；

或者，所述机舱设置有至少一个所述储能抑振装置，所述塔架设置有至少一个所述储能抑振装置且位于所述塔架靠近所述机舱的顶部；

或者，所述塔架靠近所述机舱的顶部设置有两个以上所述储能抑振装置，两个以上所述储能抑振装置沿所述塔架的周向间隔分布且各所述储能抑振装置所在高度相同。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组，其特征在于，所述振动加速度的频谱数据包括所述机舱在第一方向的一阶频谱数据以及在第二方向上的一阶频谱数据；两个以上所述储能抑振装置中至少一者的所述第二轴线沿所述第一方向延伸且至少一者的所述第二轴线沿所述第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相交设置，所述控制器被配置为：

当所述第一方向的一阶频谱数据以及所述第二方向上的一阶频谱数据数值均小于等于w值时，控制各所述储能抑振装置的所述电能转换机停机，使得各所述转动盘相对所述安装架的转速为0；

当所述第一方向的一阶频谱数据以及所述第二方向上的一阶频谱数据数值中至少一者大于w且小于等于p时，控制至少一个所述储能抑振装置的所述电能转换机驱动所述转动盘以第一转速转动；

当所述第一方向的一阶频谱数据以及所述第二方向上的一阶频谱数据数值至少一者大于p时，控制至少一个所述储能抑振装置的电能转换机驱动所述转动盘以第二转速转动，所述第二转速大于所述第一转速。

8.根据权利要求5所述的风力发电机组，其特征在于，所述塔架设置有两个以上所述储能抑振装置，且两个以上所述储能抑振装置分别设置为两组并沿所述塔架的轴向间隔分布，每组包括至少两个所述储能抑振装置，同一组的各所述储能抑振装置沿所述塔架的周向间隔分布。

9.根据权利要求8所述的风力发电机组，其特征在于，所述振动加速度的频谱数据包括所述机舱在第一方向的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及在第二方向上的一阶频谱数据、二阶频谱数据，位于所述塔架上的两个以上所述储能抑振装置中至少一者的所述第二轴线沿所述第一方向延伸且至少一者的所述第二轴线沿所述第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相交设置；所述控制器被配置为：

当所述第一方向的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及所述第二方向上的一阶频谱数据、二阶频谱数据均小于等于w值时，控制所述塔架上的各所述储能抑振装置的所述电能转换机停机，使得各所述转动盘相对所述安装架的转速为0；

当所述第一方向的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及所述第二方向上的一阶频谱数据、二阶频谱数据中至少一者大于w且小于等于p时，控制所述塔架上至少一个所述储能抑振装置的所述电能转换机驱动所述转动盘以第一转速转动；

当所述第一方向的一阶频谱数据、二阶频谱数据以及所述第二方向上的一阶频谱数据、二阶频谱数据中至少一者大于p时，控制所述塔架上至少一个所述电能转换机驱动所述转动盘以第二转速转动，所述第二转速大于所述第一转速。

10.根据权利要求5所述的风力发电机组，其特征在于，所述风机基础上设置有至少两个所述储能抑振装置，所述振动加速度的频谱数据包括浮体振动加速度，所述控制器被配置为根据所述浮体振动加速度控制所述风机基础上至少一个所述抑振装置的所述电能转换机驱动所述转动盘转动至预定转速。

11.根据权利要求10所述的风力发电机组，其特征在于，所述风机基础包括多个漂浮体以及连接体，多个所述漂浮体彼此间隔分布且各所述漂浮体的中心连线呈多边形，相邻两个所述漂浮体之间通过所述连接体连接，所述塔架连接于其中一个所述漂浮体上，剩余所述漂浮体上均连接有所述储能抑振装置。

12.根据权利要求11所述的风力发电机组，其特征在于，所述漂浮体的数量为三个且彼此中心连线呈三角形，其中一个所述漂浮体与所述塔架连接，剩余两个所述漂浮体上均连接有所述储能抑振装置，两个所述储能抑振装置的所述第二轴线相交设置。

13.根据权利要求12所述的风力发电机组，其特征在于，位于所述风机基础上的两个所述储能抑振装置中其中一者的所述第二轴线沿第一方向延伸且另一者的第二轴线沿第二方向延伸，所述第一方向与所述第二方向相相垂直，所述浮体振动加速度包括环绕所述第一方向的第一方向转动加速度以及环绕所述第二方向的第二方向转动加速度；所述控制器被配置为：

当所述第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制所述风机基础上所述第二轴线沿所述第一方向延伸的所述储能抑振装置的所述转动盘静止，且控制所述风机基础上所述第二轴线沿所述第二方向延伸的所述储能抑振装置的所述转动盘在第一转速范围内转动；

当所述第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于L时，控制所述风机基础上所述第二轴线沿所述第一方向延伸的所述储能抑振装置的所述转动盘静止，且控制所述风机基础上所述第二轴线沿所述第二方向延伸的所述储能抑振装置的所述转动盘在第二转速范围内转动，所述第二转速范围的最小值大于所述第一转速范围的最大值。

14.根据权利要求13所述的风力发电机组，其特征在于，所述控制器还被配置为：

当所述第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制所述风机基础上所述第二轴线沿所述第二方向延伸的所述储能抑振装置的所述转动盘静止，且控制所述风机基础上的所述第二轴线沿所述第一方向延伸的所述储能抑振装置的所述转动盘在所述第一转速范围内转动；

当所述第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于L时，控制所述风机基础上所述第二轴线沿所述第二方向延伸的所述储能抑振装置的所述转动盘静止，且控制所述风机基础上所述第二轴线沿所述第一方向延伸的所述储能抑振装置的所述转动盘在第二转速范围内转动。

15.根据权利要求12所述的风力发电机组，其特征在于，两个所述储能抑振装置的所述第二轴线汇聚于所述风机基础的中心，所述浮体振动加速度包括环绕第一方向的第一方向转动加速度以及环绕第二方向转动加速度，所述第一方向以及所述第二方向彼此相垂直且分别与各所述储能抑振装置的所述第二轴线相交，所述控制器被配置为：

当所述第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据以及当所述第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据至少一者小于等于m时，控制所述风机基础上各所述储能抑振装置的所述转动盘在第一转速范围内转动；

当所述第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据以及当所述第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据至少一者大于m且小于等于n时，控制所述风机基础上各所述储能抑振装置的所述转动盘在第二转速范围内转动，所述第二转速范围的最小值大于所述第一转速范围的最大值。

16.根据权利要求10所述的风力发电机组，其特征在于，所述风机基础包括主漂浮体、多个子漂浮体以及对应每一个所述子漂浮体设置的连接体，多个所述子漂浮体围绕所述主漂浮体间隔分布，每个所述子漂浮体通过对应的所述连接体与所述主漂浮体连接，所述主漂浮体与所述塔架连接，各所述子漂浮体上均连接有所述储能抑振装置。

17.根据权利要求16所述的风力发电机组，其特征在于，所述子漂浮体的数量为三个且彼此中心连线呈三角形，所述主漂浮体的中心至各所述子漂浮体的中心的距离相等，各所述子漂浮体上设置的所述储能抑振装置的轴线相交设置。

18.根据权利要求17所述的风力发电机组，其特征在于，所述浮体振动加速度包括环绕第一方向的第一方向转动加速度以及环绕第二方向的第二方向转动加速度，所述第一方向以及所述第二方向彼此相垂直，三个所述储能抑振装置分别包括第一抑振装置、第二抑振装置以及第三抑振装置，所述第一抑振装置的第二轴线沿所述第一抑振装置所在的子漂浮体以及所述第三抑振装置所在的子漂浮体的中心连线方向延伸，所述第二抑振装置的第二轴线沿所述第二抑振装置所在的子漂浮体以及所述第三抑振装置所在的子漂浮的中心连线方向延伸，所述第三抑振装置的第二轴线沿所述第二方向延伸，所述控制器被配置为：

当所述第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制所述第一抑振装置以及所述第二抑振装置的所述转动盘静止并控制所述第三抑振装置的所述转动盘在第一转速范围内转动；

当所述第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于k时，控制所述第一抑振装置以及所述第二抑振装置的所述转动盘在所述第一转速范围内转动，并控制所述第三抑振装置的所述转动盘在第二转速范围内转动，所述第二转速范围的最小值大于所述第一转速范围的最大值；

当所述第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于k且小于等于L时，控制所述第一抑振装置、所述第二抑振装置以及所述第三抑振装置的所述转动盘均在所述第二转速范围内转动。

19.根据权利要求18所述的风力发电机组，其特征在于，所述控制器还被配置为：

当所述第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制所述第三抑振装置的所述转动盘静止，并控制所述第一抑振装置以及所述第二抑振装置的所述转动盘在所述第一转速范围内转动；

当所述第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于L时，控制所述第三抑振装置的所述转动盘静止，控制所述第一抑振装置、所述第二抑振装置的所述转动盘均在所述第二转速范围内转动。

20.根据权利要求17所述的风力发电机组，其特征在于，所述浮体振动加速度包括环绕第一方向的第一方向转动加速度以及环绕第二方向的第二方向转动加速度，所述第一方向以及所述第二方向彼此相垂直，三个所述储能抑振装置分别包括第一抑振装置、第二抑振装置以及第三抑振装置，所述第一抑振装置的第二轴线沿所述第一方向延伸，所述第二抑振装置沿所述第二方向延伸，所述第三抑振装置的第二轴线沿所述第二抑振装置所在的子漂浮体以及所述第三抑振装置所在的子漂浮体的中心连线方向延伸；所述控制器被配置为：

当所述第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制所述第一抑振装置以及所述第三抑振装置的所述转动盘静止，控制所述第二抑振装置的所述转动盘在第一转速范围内转动；

当所述第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于k时，控制所述第一抑振装置的所述转动盘静止，控制所述第三抑振装置的所述转动盘在所述第一转速范围内转动，并控制所述第二抑振装置的所述转动盘在第二转速范围内转动，所述第二转速范围的最小值大于所述第一转速范围的最大值；

当所述第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于k且小于等于L时，控制所述第一抑振装置的所述转动盘静止，控制所述第三抑振装置的所述转动盘以及所述第二抑振装置的所述转动盘在所述第二转速范围内转动。

21.根据权利要求20所述的风力发电机组，其特征在于，所述控制器还被配置为：

当所述第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据小于等于m时，控制所述第二抑振装置以及第三抑振装置的所述转动盘静止，并控制所述第一抑振装置的所述转动盘在所述第一转速范围内转动；

当所述第二方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于m且小于等于k时，控制所述第二抑振装置的所述转动盘静止，控制所述第三抑振装置的所述转动盘在所述第一转速范围内转动，并控制所述第一抑振装置的所述转动盘在第二转速范围内转动；

当所述第一方向转动加速度对应的一阶频谱数据大于k且小于等于L时，控制所述第二抑振装置的所述转动盘静止，控制所述第三抑振装置的所述转动盘以及所述第一抑振装置的所述转动盘在所述第二转速范围内转动。

22.一种风力发电机组的控制方法，其特征在于，包括：

配置步骤，配置如权利要求1至21任意一项所述的风力发电机组；

获取步骤，获取所述风机本体实际输出功率与电网目标功率之间的差值以及所述风机本体的振动加速度；

控制步骤，当所述差值的绝对值大于零时，控制所述储能抑振装置处于充电状态以及放电状态中的一者，在所述充电状态，所述电能转换机驱动所述转动盘转动并存储电能，在所述放电状态，所述转动盘驱动所述电能转换机转动并释放电能；当所述差值的绝对值等于零时，根据所述振动加速度控制所述电能转换机驱动所述转动盘相对所述安装架转动至预定转速，以抑制所述风机本体的振动。

23.根据权利要求22所述的控制方法，其特征在于，包括：

当所述差值大于零时，控制所述储能抑振装置处于充电状态，所述电能转换机驱动所述转动盘转动并存储电能；

当所述差值小于零时，控制所述储能抑振装置处于放电状态，所述转动盘驱动所述电能转换机转动并释放电能。

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