[发明专利]一种风力发电机的转速控制方法和装置

说明书

本发明公开一种风力发电机的转速控制方法和装置，涉及风力发电领域，为解决风况突变时风力发电机过速停机会对风力发电机造成的损害的问题。该风力发电机的转速控制方法，包括：采集风速；若风速变大程度大于第一预设风速变化阈值，则使风力发电机的电磁扭矩保持为固定电磁扭矩值，并且增大风力发电机的目标桨距角值，以增大后的目标桨距角值进行开桨控制；若检测到风速变小程度大于第二预设风速变化阈值，则减小风力发电机的电磁扭矩和桨距角，并根据风力发电机的实时转速计算切出电磁扭矩值，若风力发电机的实时电磁扭矩值与切出电磁扭矩值的差值小于预设扭矩阈值时，根据预设的转速‑桨距角关系及预设的转速‑电磁扭矩关系进行转速控制。

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力发电机的转速控制方法和装置。

背景技术

在现阶段能源紧缺的情况下，风力发电作为新能源，已经被广泛应用在各个领域中。风力发电是利用风力发电机将风能转换为电能，并将转换出的电能输送到电网中，进而输送到各个用电设备。

风力发电机组中的风力发电机的转速与风力大小相关，风力可体现为风速，风速越大，风力发电机组的桨叶转动越快，带动风力发电机组中风力发电机的转速越快，为了保证风力发电机的转速稳定，需要调整桨距角，来调整风力发电机的转速。在正常风况下，风速的变化比较慢，风力发电机的转速上升或下降也比较缓慢，在这种情况下，往往利用转速差值-桨距角PID运算(即转速差值-桨距角的比例、积分、微分运算)，通过转速差值计算得到合适的桨距角，然后对风力发电机组的桨叶进行调桨。但在风况突变时，比如出现阵风风况时，风速会突然增大，从根据转速差值-桨距角PID运算得到合适的桨距角值，到根据运算得到的桨距角值进行调桨这一个过程，存在滞后性。由于风速变化很快，根据前一时刻运算得到的桨距角值已经不适用于后一时刻的调桨过程中，并不能有效的稳定风力发电机的转速，会导致风力发电机过速停机，甚至有可能对风力发电机造成损害。

发明内容

本发明实施例提供了一种风力发电机的转速控制方法和装置，能够避免因风力发电机过速停机，从而避免可能对风力发电机造成的损害。

第一方面，本发明实施例提供一种风力发电机的转速控制方法，包括：采集风速；若风速变大程度大于第一预设风速变化阈值，则使风力发电机的电磁扭矩保持为固定电磁扭矩值，并且增大风力发电机的目标桨距角值，以增大后的目标桨距角值进行开桨控制；若检测到风速变小程度大于第二预设风速变化阈值，则减小风力发电机的电磁扭矩和桨距角，并根据风力发电机的实时转速计算切出电磁扭矩值，若风力发电机的实时电磁扭矩值与切出电磁扭矩值的差值小于预设扭矩阈值时，根据预设的转速-桨距角关系及预设的转速-电磁扭矩关系进行转速控制。

结合第一方面，在一些实施例中，固定电磁扭矩值为确定风速变大程度大于第一预设风速变化阈值的时刻的实时电磁扭矩值。

结合第一方面，在一些实施例中，在以增大后的目标桨距角值进行开桨控制过程中还包括：根据风力发电机的实时转速计算对应的桨距角值；若对应的桨距角值大于增大后的目标桨距角值，则继续增大增大后的目标桨距角值。

结合第一方面，在一些实施例中，若检测到风速变小程度大于第二预设风速变化阈值，则减小风力发电机的电磁扭矩和桨距角的步骤包括：若检测到风速变小程度大于第二预设风速变化阈值，则以预设速度分别减小风力发电机的电磁扭矩和桨距角。

结合第一方面，在一些实施例中，风力发电机的实时电磁扭矩值与切出电磁扭矩值的差值小于预设扭矩阈值时，根据预设的转速-桨距角关系进行转速控制的步骤包括：若风力发电机的实时电磁扭矩值与切出电磁扭矩值的差值小于预设阈值时，根据预设的转速-桨距角PID关系进行转速控制。