[发明专利]风力发电机组的控制方法、装置及风电场群控系统

说明书

本发明实施例提供一种风力发电机组的控制方法、装置及风电场群控系统，所述控制方法包括：当所述风力发电机组待机时，获取预估的启动风向的信息，并且根据所述启动风向调整所述风力发电机组的起始偏航位置；并且/或者，获取所述风力发电机组的发电机转速，如果所述发电机转速在共振转速范围内，则将发电机的转速设定值设为所述共振转速范围的下限值。采用本发明的技术方案，减小风力发电机组的启动时的偏航时间，并且/或者，使得风力发电机组的发电机转速避开共振转速设定值，减小风力发电机组的振动值和疲劳载荷。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的控制方法、装置及风电场群控系统。

背景技术

风力发电机组处于停机状态下，当风力发电机组中的主控系统检测到当前风速大于启动风速时，首先进行偏航对风，偏航对风的时间一般较长，约6～10分钟，会影响机组启动时间，造成一定的发电量损失。此偏航对风时间对单台风机在单次启动时造成的发电量损失较小，但对于风电场的多个风力发电机组在长时期内的发电量损失却不可估量。

风力发电机组中的发电机在转动过程中，由于发电机质量分布不均匀，加之制造和安装的误差使转子的重心和它的旋转中心产生偏差，即转子产生质量偏心，转子旋转时会产生离心力。这个离心力使转子作强迫振动。在临界转速下，这个离心力的频率等于或几倍于转子的自振频率，此时就会发生共振现象。发电机共振会使风力发电机组振动值明显上升，长期运行在转速共振带，会增大机组疲劳载荷，甚至影响风力发电机组安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风力发电机组的控制方法、装置及风电场，减小风力发电机组的启动时的偏航时间，并且/或者，使得风力发电机组的发电机转速避开共振转速设定值，减小风力发电机组的振动值和疲劳载荷。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种风力发电机组的控制方法，所述控制方法包括：当所述风力发电机组待机时，获取预估的启动风向的信息，并且根据所述启动风向调整所述风力发电机组的起始偏航位置；并且/或者，获取所述风力发电机组的发电机转速，如果所述发电机转速在共振转速范围内，则将发电机的转速设定值设为所述共振转速范围的下限值。

可选地，在所述将发电机的转速设定值设为所述共振转速范围的下限值的步骤之后，所述方法还包括：当所述风力发电机组处于未偏航状态并且所述风力发电机组的桨距角大于等于第一桨距角阈值时，将所述转速设定值设为所述共振转速范围的上限值。

可选地，在所述将所述转速设定值设为所述共振转速范围的上限值的步骤之后，所述方法还包括：如果所述风力发电机组的桨距角大于等于第二桨距角阈值，则结束对所述转速设定值的控制，所述第二桨距角阈值小于所述第一桨距角阈值。

可选地，在所述将所述转速设定值设为所述共振转速范围的上限值的步骤之后，所述方法还包括：如果所述风力发电机组的桨距角在第三桨距角阈值范围内，则将发电机的转速设定值设为所述共振转速范围的下限值，所述第三桨距角阈值范围的上限值小于所述第二桨距角阈值；并且/或者，当所述风力发电机组当前正在进行偏航时，所述方法还包括：获取所述风力发电机组所在环境的当前风向，如果所述当前风向与机舱方向不一致，则通过偏航系统调整所述机舱方向靠近所述当前风向。

可选地，在所述机舱方向靠近所述当前风向的过程中，所述方法还包括：如果所述机舱方向与所述当前风向的夹角在预设夹角范围内，则通过变桨系统调整机舱两侧叶片受力的平衡。

可选地，当检测到所述风力发电机组故障时，所述方法还包括：如果所述故障为风向传感器故障，则获取相邻风力发电机组的绝对偏航位置信息，并根据所述绝对偏航位置信息控制所述风力发电机组运行；并且/或者，如果所述故障为偏航计数传感器故障，则根据偏航计数传感器故障前最后记录的偏航角度、偏航解缆角度和偏航速度确定偏航预警时间值，当所述风力发电机组向单个方向的偏航累计时间达到所述偏航预警时间值时，控制所述风力发电机组停机。