[发明专利]风力发电机组的等效风速确定方法和设备

权利要求书

1.一种风力发电机组的等效风速确定方法，其特征在于，所述确定方法包括：

获取风力发电机组的运行参数值；

根据所述运行参数值以及风力发电机组的数字等效模型来确定风力作用于风力发电机组的外载参数值，其中，所述数字等效模型指示所述运行参数值与所述外载参数值之间的对应关系；

根据所述运行参数值、所述外载参数值以及风力发电机组的气动模型确定等效风速，其中，所述气动模型指示所述运行参数值以及所述等效风速与所述外载参数值之间的对应关系，

其中，所述气动模型为基于动量叶素理论、涡流理论、升力线理论或升力面理论针对风力发电机组建立的气动模型，

其中，所述运行参数值包括塔顶速度、叶轮转速以及叶片桨距角。

2.根据权利要求1所述的等效风速确定方法，其特征在于，确定等效风速的步骤包括：根据所述运行参数值、所述外载参数值以及风力发电机组的气动模型，通过迭代求解得到所述等效风速。

3.根据权利要求2所述的等效风速确定方法，其特征在于，所述通过迭代求解得到所述等效风速的步骤包括：

根据预设的等效风速、所述运行参数值以及所述气动模型估计外载参数值；

当估计的外载参数值与确定的外载参数值之间的差值不小于预定阈值时，更新预设的等效风速，并重新估计外载参数值；

当估计的外载参数值与确定的外载参数值之间的差值小于所述预定阈值时，将当前预设的等效风速作为迭代求解得到的等效风速，并结束所述迭代求解。

4.根据权利要求3所述的等效风速确定方法，其特征在于，初始的预设的等效风速为风力发电机组的风速仪检测到的风速或者根据叶轮转速、叶片桨距角以及塔顶速度确定的风速；和/或，

更新预设的等效风速的步骤包括：根据所述差值确定风速变化值，将更新前的预设的等效风速与所述风速变化值的和作为更新后的预设的等效风速。

5.根据权利要求1所述的等效风速确定方法，其特征在于，所述气动模型指示所述等效风速、所述运行参数值中的塔顶速度、叶轮转速以及叶片桨距角与所述外载参数值之间的对应关系。

6.根据权利要求5所述的等效风速确定方法，其特征在于，所述气动模型包括第一子气动模型和第二子气动模型，

其中，第一子气动模型指示叶尖速比以及叶片桨距角与外载参数系数之间的对应关系，第二子气动模型指示所述外载参数系数和相对风速与所述外载参数值之间的对应关系；

其中，所述相对风速根据所述等效风速和所述塔顶速度确定，所述叶尖速比根据所述相对风速和所述叶轮转速确定。

7.根据权利要求5所述的等效风速确定方法，其特征在于，所述外载参数值为气动推力值，所述运行参数值还包括塔顶加速度和塔顶位移，

其中，所述数字等效模型指示所述运行参数值中的塔顶加速度、塔顶速度以及塔顶位移与所述外载参数值之间的对应关系。

8.根据权利要求7所述的等效风速确定方法，其特征在于，所述数字等效模型为通过将风力发电机组等效为质量弹簧阻尼系统建立的数字等效模型。

9.根据权利要求5所述的等效风速确定方法，其特征在于，所述外载参数值为叶轮转矩值或者叶轮功率值，所述运行参数值还包括叶轮转动加速度和发电机扭矩；

其中，所述数字等效模型指示所述运行参数值中的叶轮转动加速度以及发电机扭矩与所述外载参数值之间的对应关系。