[发明专利]风力发电机组及其控制方法和系统、计算机可读存储介质

说明书

本申请提供一种风力发电机组及其控制方法和系统、计算机可读存储介质。所述方法包括：获取所述塔架的塔顶载荷；根据所述塔顶载荷，确定所述风力发电机组的主轴不平衡载荷；根据所述主轴不平衡载荷，确定所述叶片的桨距角补偿值；根据所述桨距角补偿值，确定桨距角控制值；根据所述桨距角控制值，控制所述叶片变桨。

技术领域

本申请涉及风力发电机领域，尤其涉及一种风力发电机组及其控制方法和系统、计算机可读存储介质。

背景技术

业内习知，随着风电技术的发展，风力发电机逐渐趋向于大兆瓦、高塔架、大叶轮、轻量化设计。对于大叶轮机组，叶根疲劳载荷、轮毂不平衡载荷和偏航的不平衡载荷会显著增大。为实现叶轮和塔架的轻量化设计，机组需要采用独立变桨控制策略，以降低疲劳载荷。

传统的独立变桨控制主要是借助在风机叶片根部贴装载荷传感器，通过测量叶片根部挥舞方向和摆振方向的载荷，经过派克变换得到风轮旋转平面上的不平衡载荷。

但是叶根载荷传感器安装成本较高并且难以维护，因此需要寻找更为可靠的确定机组不平衡的方法。

发明内容

本申请提供一种风力发电机组及其控制方法和系统、计算机可读存储介质。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种应用于风力发电机组的变桨控制方法，所述风力发电机组包括塔架和叶片，所述方法包括：

获取所述塔架的塔顶载荷；

根据所述塔顶载荷，确定所述风力发电机组的主轴不平衡载荷；

根据所述主轴不平衡载荷，确定所述叶片的桨距角补偿值；

根据所述桨距角补偿值，确定桨距角控制值；及

根据所述桨距角控制值，控制所述叶片变桨。

可选地，所述方法包括：根据所述塔顶载荷、所述风力发电机组的重量与尺寸、所述风力发电机组的传动链扭矩、所述风力发电机组的传动链仰角、所述风力发电机组的风轮推力以及所述风力发电机组的机舱的偏航角度，确定所述主轴不平衡载荷。

可选地，所述方法包括：从安装在所述塔架顶部的载荷传感器获得所述塔顶载荷。

可选地，所述主轴不平衡载荷包括在dq坐标系的一个坐标轴上的第一不平衡载荷分量和另一个坐标轴上的第二不平衡载荷分量；确定所述风力发电机组的主轴不平衡载荷，包括：

根据所述塔顶载荷在塔顶坐标系的Z轴方向上的Z轴载荷分量、所述传动链扭矩以及所述传动链仰角，确定所述第一不平衡载荷分量；和/或

根据所述塔顶载荷在塔顶坐标系的X轴方向上的X轴载荷分量、所述塔顶载荷在塔顶坐标系的Y轴方向上的Y轴载荷分量、所述风力发电机组的重量与尺寸、所述传动链仰角、所述风轮推力以及所述机舱的偏航角度，确定所述第二不平衡载荷分量。

可选地，所述方法包括：根据所述风力发电机组的功率、桨距角、环境风速以及环境空气密度，确定所述风轮推力。

可选地，根据所述风力发电机组的功率、桨距角、环境风速以及环境空气密度，确定所述风轮推力，包括：

根据所述风力发电机组的功率、桨距角、环境风速以及环境空气密度与风轮推力的第一关系对应表，确定所述风轮推力。

可选地，所述方法包括：

确定所述机舱的轴线在初始位置时相对于所述载荷传感器的安装轴线的相对角度；

计算所述机舱在运行中的实测偏航角度和所述相对角度的差值，为所述偏航角度。

可选地，确定所述机舱在初始位置时相对于所述载荷传感器的相对角度，包括：

控制所述机舱转动至少一圈；