[发明专利]一种风力发电机组

说明书

技术领域

本发明属于风力发电领域，涉及一种风力发电机组的控制方法。

背景技术

直驱式风力发电机组可以直接与风轮相连，省去了传统风力发电系统中的故障率较高的齿轮箱部件，减少了发电机组的维护工作，并且降低了噪音，具有效率高、可靠性好的优点而被广泛使用。

图1是一种永磁直驱风力发电机组的发电机部分的结构示意图，其中，标号1表示定子，标号2表示轴承，标号3表示转子，标号4表示铁芯，标号5表示绕组(线圈)，标号6表示磁钢。

参照图1，风力发电过程就是通过叶片转动带动发电机的转子3转动，转子3带动磁钢6一起转动，而绕组(线圈)5相对于转子3和磁钢6静止，从而使得绕组(线圈)5切割磁体磁力线以进行发电。在发电过程中，发电机的绕组(线圈)5会产生较大的热量，因此会使发电机的转子3上的磁钢6的温度上升。如果发电机持续进行长时间发电，则发热量会持续增加，可能会使磁钢的温度进一步上升，导致磁钢的性能会受到较大影响。随着温度升高，磁场强度减弱，从而会影响发电机的效率。在风力发电机组不断大型化的情况下，对发电机的功率要求也在提高，相应会造成发热量的不断增加，这对磁钢本身的性能或发电机的冷却设计提出了更高的要求。

解决上述问题的一种现有技术中是提高磁钢的性能。磁钢的性能与磁钢本身材料有着密切关系，选择磁体材料等级更高的磁钢能在更高的安全工作温度下使用。然而，选择更高材料等级的磁钢意味着更高的成本。另外，随着风力发电机组的不断大型化，发电机的尺寸也在不断增大，对磁钢的使用量也在不断增多，导致成本的不断上升。

发明内容

在一般情况下，在根据应用需求设计完成风力发电机组后，风力发电机组具备一定的额定功率。风力发电机组在额定的风速下工作，输出额定的功率。如果风力发电机组的冷却效果不佳或外界温度较高，则会使得发电机的磁钢的温度上升，会导致磁钢的性能下降，进一步恶化有可能使得磁钢失磁，此时就需要重新更换发电机的磁钢，从而造成较大的损失。

针对上述问题，本发明提供一种风力发电机组的控制方法，该控制方法包括：检测风力发电机组的磁钢温度T；判断检测的磁钢温度T是否大于预设定的磁钢检测对比温度T0；如果检测的磁钢温度T大于所述磁钢检测对比温度T0，则降低风力发电机组的输出功率。

如果检测的磁钢温度T小于或等于所述磁钢检测对比温度T0，则继续检测风力发电机组的磁钢温度T。

在降低风力发电机组的输出功率之后，继续检测风力发电机组的磁钢温度T。

可检测至少两个不同位置的磁钢的温度，获得至少两个磁钢温度，并且将所述至少两个磁钢温度中的最高温度作为检测的磁钢温度T。

可通过下列方式中的一种来获得所述至少两个磁钢温度：通过贴装在风力发电机组的至少两个不同位置的磁钢上的至少两个贴片式温度传感器来检测至少两个磁钢温度，获得所述至少两个磁钢温度；使用红外温度传感器检测至少两个不同位置的磁钢的温度，获得所述至少两个磁钢温度。

可通过对风力发电机组的叶片进行变桨控制，增大风力发电机的叶片与风轮旋转平面之间的桨距角，来降低风力发电机组的输出功率。

所述磁钢检测对比温度T0可小于或等于风力发电机组的磁钢的极限安全工作温度T1。

所述磁钢检测对比温度T0可以是2T1/3至4T1/5。

当检测的磁钢温度T＞1.5×T0时，控制发电机组停机。

可根据(T-T0)/T0的比值来设置风力发电机组的输出功率的调整范围和时间。

在检测风力发电机组的磁钢温度T之前，风力发电机组以额定功率P0进行发电输出。

如果检测的磁钢温度T大于所述磁钢检测对比温度T0，则将风力发电机组的额定功率P0下调P0/10至P0/3，并持续预定时间段。

根据本发明的风力发电机组的控制方法可保障风力发电机组的磁钢能在安全的设计温度下工作，降低磁钢由于温度升高而产生的失磁风险。

附图说明

通过结合附图，从下面的实施例的描述中，本发明这些和/或其它方面及优点将会变得清楚，并且更易于理解，其中：

图1是一种永磁直驱风力发电机组的发电机部分的结构示意图，

图2是根据本发明示例性实施例的风力发电机组的控制方法的流程图；

图3是风力发电机组的变桨控制的示意图；

图4是根据本发明另一示例性实施例的风力发电机组的控制方法的流程图。

具体实施方式