風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率控制方法，其包括：若當(dāng)前風(fēng)速不小于風(fēng)力機(jī)的切入風(fēng)速時(shí)，主控制器控制發(fā)電機(jī)進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電；在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電后，若發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率時(shí)，主控制器控制發(fā)電機(jī)的輸出功率，以使得發(fā)電機(jī)運(yùn)行于最佳功率曲線上，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤；若當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速時(shí)，主控制器調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)輸出的功率保持在額定功率；若當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速且發(fā)電機(jī)的輸出電流超過(guò)預(yù)設(shè)電流閾值時(shí)，主控制器調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流。本發(fā)明在額定風(fēng)速以上能實(shí)現(xiàn)安全、可靠有效地穩(wěn)定輸出功率，控制精度高，生產(chǎn)維護(hù)成本低。
【專利說(shuō)明】風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制方法，尤其是一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率控制方法，屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]目前安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，大多采用變漿距變速技術(shù)。當(dāng)風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速時(shí)，大部分風(fēng)電機(jī)組通過(guò)改變漿距角和發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩，來(lái)保持額定風(fēng)速以上的功率恒定。但是，風(fēng)速的變化會(huì)造成葉輪轉(zhuǎn)速的快速改變，而變漿控制執(zhí)行裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大，葉輪變漿反應(yīng)較慢，容易造成發(fā)電機(jī)過(guò)速故障。相對(duì)于變漿距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，定漿距變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、且因省去了昂貴的變漿裝置而降低了生產(chǎn)和維護(hù)成本。同時(shí)，相對(duì)于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率等級(jí)較低，采用定漿距永磁直驅(qū)結(jié)構(gòu)可以提聞發(fā)電效率。
[0003]因漿距角不變，使機(jī)組在額定風(fēng)速以上保持功率恒定非常困難。目前的研究很少，有基于微分幾何反饋線性化方法和軟失速控制方法實(shí)現(xiàn)了定漿距中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的恒功率運(yùn)行?；谖⒎謳缀畏答伨€性化方法在風(fēng)速大范圍變化情況下能有效恒功率控制，但是當(dāng)風(fēng)速小范圍變化時(shí)控制精度不高；且該方法在額定風(fēng)速以上時(shí)，僅通過(guò)降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)保持額定功率，可能導(dǎo)致電機(jī)電流過(guò)大，容易損壞電機(jī)。軟失速控制方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單容易實(shí)現(xiàn)，但是需要輸出功率有額定功率20%-30%的過(guò)載，對(duì)電機(jī)和變流器的選擇要求較高，增加了成本，降低了系統(tǒng)安全性。同時(shí)，現(xiàn)有大多控制方法為每一運(yùn)行階段設(shè)置一套獨(dú)立的控制系統(tǒng)，然后通過(guò)判斷機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)切換所需要投入的控制系統(tǒng)。這種切換通常為硬切換，機(jī)組承受了較大的動(dòng)態(tài)載荷，嚴(yán)重危害了機(jī)組的可靠性。
[0004]為了克服傳統(tǒng)變漿風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率波動(dòng)較大，反應(yīng)較慢，變漿裝置成本高，以及現(xiàn)有定漿風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒功率控制不理想，安全性、可靠性不高的不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率控制方法，其在額定風(fēng)速以上能實(shí)現(xiàn)安全、可靠有效地穩(wěn)定輸出功率，控制精度高，生產(chǎn)維護(hù)成本低。
[0006]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率控制方法，所述功率控制方法包括:
若當(dāng)前風(fēng)速不小于風(fēng)力機(jī)的切入風(fēng)速時(shí)，主控制器控制發(fā)電機(jī)進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電；在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電后，若發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率時(shí)，主控制器控制發(fā)電機(jī)的輸出功率，以使得發(fā)電機(jī)運(yùn)行于最佳功率曲線上，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤；
若當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速時(shí)，主控制器調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)輸出的功率保持在額定功率；
若當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速且發(fā)電機(jī)的輸出電流超過(guò)預(yù)設(shè)電流閾值時(shí)，主控制器調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流。
[0007]在發(fā)電機(jī)的輸出功率保持在額定狀態(tài)后，若當(dāng)前風(fēng)速使得發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率，且發(fā)電機(jī)的輸出功率為0.9^1倍的額定功率時(shí)，主控制器保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值；
若當(dāng)前風(fēng)速使得發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率，且發(fā)電機(jī)的輸出功率低于0.9倍的額定功率時(shí)，主控制器增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速，主控制器使得發(fā)電機(jī)進(jìn)行最大風(fēng)能追蹤。
[0008]當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速且發(fā)電機(jī)的輸出電流超過(guò)1.2倍的額定電流時(shí)，主控制器調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流。
[0009]在主控制器對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值進(jìn)行調(diào)整，使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流過(guò)程中，若發(fā)電機(jī)的輸出電流為0.擴(kuò)1.1倍額定電流時(shí)，主控制器保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值；
若發(fā)電機(jī)的輸出電流為0.9倍額定電流以下時(shí),主控制器增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流。
[0010]在發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流狀態(tài)后，若當(dāng)前風(fēng)速使得發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率，主控制器增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速，主控制器使得發(fā)電機(jī)進(jìn)行最大風(fēng)能追蹤。
[0011]發(fā)電機(jī)的輸出功率大于額定功率時(shí)，主控制器通過(guò)網(wǎng)側(cè)變流器輸出發(fā)電機(jī)的額定功率，并通過(guò)卸荷器輸出剩余功率；發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率時(shí)，主控制器關(guān)閉卸荷器，以通過(guò)網(wǎng)側(cè)變流器輸出發(fā)電機(jī)的輸出功率。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):與變漿風(fēng)機(jī)相比，省去了變漿裝置，節(jié)約了生產(chǎn)和維護(hù)成本；與定漿風(fēng)機(jī)相比，引入了恒電流模式控制方法，避免了發(fā)電機(jī)電流過(guò)大的同時(shí)保持輸出額定功率；引入了卸荷器，提高了恒功率模式中的系統(tǒng)安全性；運(yùn)行模式切換由同主控制器進(jìn)行控制，同時(shí)判斷輸出功率和輸出電流，通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行模式的軟過(guò)渡，避免了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制模式切換時(shí)承受較大的動(dòng)態(tài)載荷，提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性，使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在額定風(fēng)速以上仍能安全可靠工作。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的流程示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]如圖1所示:本發(fā)明用于對(duì)定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率控制，為了能夠?qū)︼L(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率進(jìn)行精確控制，提高風(fēng)能利用率，本發(fā)明功率控制方法包括:
若當(dāng)前風(fēng)速不小于風(fēng)力機(jī)的切入風(fēng)速時(shí)，主控制器控制發(fā)電機(jī)進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電；在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電后，若發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率時(shí)，主控制器控制發(fā)電機(jī)的輸出功率，以使得發(fā)電機(jī)運(yùn)行于最佳功率曲線上，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤；
若當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速時(shí)，主控制器調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)輸出的功率保持在額定功率；
若當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速且發(fā)電機(jī)的輸出電流超過(guò)預(yù)設(shè)電流閾值時(shí)，主控制器調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流。
[0017]具體地，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括發(fā)電機(jī)以及用于驅(qū)動(dòng)所述發(fā)電機(jī)的風(fēng)力機(jī)，發(fā)電機(jī)組的輸出端與整流器連接，整流器與卸荷器以及網(wǎng)側(cè)變流器連接，主控制器分別與卸荷器、網(wǎng)側(cè)變流器以及發(fā)電機(jī)連接。當(dāng)整個(gè)發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后，需要對(duì)當(dāng)前風(fēng)速的大小進(jìn)行判斷，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組確定后，風(fēng)力機(jī)的切入風(fēng)速是已知的。當(dāng)前風(fēng)速大于或等于切入風(fēng)速時(shí)，主控制器通過(guò)控制網(wǎng)側(cè)變流器，使得發(fā)電機(jī)能與電網(wǎng)連接，即進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電。整流器以及網(wǎng)側(cè)變流器均可采用現(xiàn)有常用的結(jié)構(gòu)形式。
[0018]此外，對(duì)于確定的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，風(fēng)力機(jī)的最佳功率曲線以及最大風(fēng)能追蹤均能進(jìn)行確定；初始啟動(dòng)階段，當(dāng)前風(fēng)速大于切入風(fēng)速，當(dāng)前風(fēng)速在較小時(shí)，使得發(fā)電機(jī)的輸出功率會(huì)低于額定功率，此時(shí)，主控制器控制發(fā)電機(jī)的輸出功率，讓發(fā)電機(jī)與風(fēng)力機(jī)配合，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤。在具體工作時(shí)，只要發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率，一般地，主控制器根據(jù)當(dāng)前風(fēng)速給定發(fā)電機(jī)的輸出功率，以控制發(fā)電機(jī)進(jìn)行最大風(fēng)能追蹤。主控制器控制發(fā)電機(jī)進(jìn)行最大風(fēng)能追蹤的控制方法及過(guò)程為本【技術(shù)領(lǐng)域】人員所熟知，此處不再贅述。
[0019]隨著風(fēng)速的不斷增大，風(fēng)力機(jī)輸出的機(jī)械功率也不斷增大，若當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速，則發(fā)電機(jī)的輸出功率會(huì)超過(guò)額定功率，則主控制器必須減小發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以減少對(duì)風(fēng)能的利用率，使得發(fā)電機(jī)的輸出功率不超過(guò)額定功率，即使得發(fā)電機(jī)進(jìn)入恒功率工作模式。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)的輸出功率大于額定功率時(shí)，主控制器通過(guò)網(wǎng)側(cè)變流器輸出發(fā)電機(jī)的額定功率，并通過(guò)卸荷器輸出剩余功率；發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率時(shí)，主控制器關(guān)閉卸荷器，以通過(guò)網(wǎng)側(cè)變流器輸出發(fā)電機(jī)的輸出功率。卸荷器主要用于消耗能量，可以采用開關(guān)管等，具體實(shí)施結(jié)構(gòu)為本【技術(shù)領(lǐng)域】人員所熟知，此處不再贅述。
[0021]進(jìn)一步地，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在實(shí)際工作中，當(dāng)前風(fēng)速會(huì)不斷變化，因此發(fā)電機(jī)不可能恒定保持在恒功率模式，若由于之前的風(fēng)速使得發(fā)電機(jī)工作于恒功率模式，且當(dāng)前風(fēng)速下使得風(fēng)力機(jī)的最大輸出功率仍然低于額定功率時(shí)，即發(fā)電機(jī)的輸出功率不能保持在額定功率狀態(tài)，發(fā)電機(jī)的輸出功率會(huì)低于額定功率，此時(shí)，主控制器會(huì)通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，使得發(fā)電機(jī)再次進(jìn)入最大風(fēng)能追蹤狀態(tài)。
[0022]具體實(shí)施時(shí)，在發(fā)電機(jī)的輸出功率保持在額定狀態(tài)后，若當(dāng)前風(fēng)速使得發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率，且發(fā)電機(jī)的輸出功率為0.9^1倍的額定功率時(shí)，主控制器保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值。當(dāng)主控制器保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率不變；
若當(dāng)前風(fēng)速使得發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率，且發(fā)電機(jī)的輸出功率低于0.9倍的額定功率時(shí)，主控制器增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速，若此時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出功率依然低于0.9倍的額定功率時(shí)，主控制器使得發(fā)電機(jī)進(jìn)行最大風(fēng)能追蹤。
[0023]為了判斷當(dāng)前風(fēng)速是否超過(guò)額定風(fēng)速，若當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速，則在額定轉(zhuǎn)速的時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率會(huì)大于額定功率的0.9倍，反之如果達(dá)到額定轉(zhuǎn)速時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率依然低于額定功率的0.9倍，則說(shuō)明當(dāng)前風(fēng)速較小，必須退出恒功率模式進(jìn)入最大風(fēng)能追足示。
[0024]本發(fā)明實(shí)施列中，主控制器增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，并采用PI調(diào)節(jié)對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)。PI調(diào)節(jié)中，即是將發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)差進(jìn)行比例積分，由于采用PI調(diào)節(jié)，在增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值后，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)增大。發(fā)電機(jī)的輸出功率不僅和轉(zhuǎn)速有關(guān)還和當(dāng)前風(fēng)速有關(guān)，如果在額定風(fēng)速情況下，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速，則發(fā)電機(jī)的輸出功率會(huì)小于額定功率。如果風(fēng)速小于額定風(fēng)速，則發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速無(wú)論為多少都無(wú)法輸出額定功率。
[0025]進(jìn)一步地，當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速且發(fā)電機(jī)的輸出電流超過(guò)1.2倍的額定電流時(shí)，主控制器調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流。
[0026]在主控制器對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值進(jìn)行調(diào)整，使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流過(guò)程中，若發(fā)電機(jī)的輸出電流為0.擴(kuò)1.1倍額定電流時(shí)，主控制器保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值；
若發(fā)電機(jī)的輸出電流為0.9倍額定電流以下時(shí),主控制器增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流。
[0027]在發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流狀態(tài)后，若當(dāng)前風(fēng)速使得發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率，主控制器增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速，主控制器使得發(fā)電機(jī)進(jìn)行最大風(fēng)能追蹤。
[0028]具體地，并網(wǎng)后，隨著風(fēng)速的增大，若發(fā)電機(jī)的輸出功率超過(guò)額定功率，考慮到此時(shí)，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩還是可能會(huì)超出額定轉(zhuǎn)矩，因此，必須對(duì)發(fā)電機(jī)的輸出電流進(jìn)行控制。當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速，且發(fā)電機(jī)的輸出電路超過(guò)1.2倍額定電流，則主控制器控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，即主控制器要減小發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，通過(guò)減小發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得在當(dāng)前風(fēng)速下，使得發(fā)電機(jī)的輸出電流能維持在額定電流，即使得發(fā)電機(jī)進(jìn)入恒電流工作模式。
[0029]但風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在實(shí)際工作中，當(dāng)前風(fēng)速會(huì)處于不斷變化之中，因此發(fā)電機(jī)不可能永遠(yuǎn)保持在恒電流工作模式，若由于之前的風(fēng)速使得發(fā)電機(jī)工作于恒電流工作模式，且當(dāng)前風(fēng)速下使得發(fā)電機(jī)不能維持在恒電流工作模式，即發(fā)電機(jī)的輸出電流不能保持在額定電流狀態(tài)，發(fā)電機(jī)的輸出功率會(huì)低于額定功率，此時(shí)，主控制器會(huì)使得發(fā)電機(jī)再次進(jìn)入最大風(fēng)能追蹤狀態(tài)。
[0030]本發(fā)明實(shí)施例中，在發(fā)電機(jī)從恒電流工作模式由于風(fēng)速變化導(dǎo)致再次進(jìn)入最大風(fēng)能追蹤狀態(tài)時(shí)，主控制器的控制過(guò)程可以參考恒功率工作模式的說(shuō)明，主控制器根據(jù)當(dāng)前風(fēng)速確定發(fā)電機(jī)是在最大風(fēng)能追蹤工作狀態(tài)、恒功率工作模式或恒電流工作模式。
[0031]本發(fā)明與變漿風(fēng)機(jī)相比，省去了變漿裝置，節(jié)約了生產(chǎn)和維護(hù)成本；與定漿風(fēng)機(jī)相t匕，引入了恒電流模式控制方法，避免了發(fā)電機(jī)電流過(guò)大的同時(shí)保持輸出額定功率；引入了卸荷器，提高了恒功率模式中的系統(tǒng)安全性；運(yùn)行模式切換由同主控制器進(jìn)行控制，同時(shí)判斷輸出功率和輸出電流，通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行模式的軟過(guò)渡，避免了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制模式切換時(shí)承受較大的動(dòng)態(tài)載荷，提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性，使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在額定風(fēng)速以上仍能安全可靠工作。
[0032]以上所述是本發(fā)明的技術(shù)原理和較佳實(shí)施例子，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，任何基于本發(fā)明技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換、簡(jiǎn)單替換等顯而易見的改變，均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率控制方法，其特征是，所述功率控制方法包括: 若當(dāng)前風(fēng)速不小于風(fēng)力機(jī)的切入風(fēng)速時(shí)，主控制器控制發(fā)電機(jī)進(jìn)行并網(wǎng)發(fā)電；在發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電后，若發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率時(shí)，主控制器控制發(fā)電機(jī)的輸出功率，以使得發(fā)電機(jī)運(yùn)行于最佳功率曲線上，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤； 若當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速時(shí)，主控制器調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)輸出的功率保持在額定功率； 若當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速且發(fā)電機(jī)的輸出電流超過(guò)預(yù)設(shè)電流閾值時(shí)，主控制器調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率控制方法，其特征是:在發(fā)電機(jī)的輸出功率保持在額定狀態(tài)后，若當(dāng)前風(fēng)速使得發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率，且發(fā)電機(jī)的輸出功率為0.9^1倍的額定功率時(shí)，主控制器保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值； 若當(dāng)前風(fēng)速使得發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率，且發(fā)電機(jī)的輸出功率低于0.9倍的額定功率時(shí)，主控制器增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速，主控制器使得發(fā)電機(jī)進(jìn)行最大風(fēng)能追蹤。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率控制方法，其特征是:當(dāng)前風(fēng)速超過(guò)風(fēng)力機(jī)的額定風(fēng)速且發(fā)電機(jī)的輸出電流超過(guò)1.2倍的額定電流時(shí)，主控制器調(diào)整發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率控制方法，其特征是:在主控制器對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值進(jìn)行調(diào)整，使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流過(guò)程中，若發(fā)電機(jī)的輸出電流為0.9^1.1倍額定電流時(shí)，主控制器保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值； 若發(fā)電機(jī)的輸出電流為0.9倍額定電流以下時(shí),主控制器增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以使得發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率控制方法，其特征是:在發(fā)電機(jī)的輸出電流保持在額定電流狀態(tài)后，若當(dāng)前風(fēng)速使得發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率，主控制器增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值，以對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速超過(guò)額定轉(zhuǎn)速，主控制器使得發(fā)電機(jī)進(jìn)行最大風(fēng)能追蹤。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率控制方法，其特征是:發(fā)電機(jī)的輸出功率大于額定功率時(shí)，主控制器通過(guò)網(wǎng)側(cè)變流器輸出發(fā)電機(jī)的額定功率，并通過(guò)卸荷器輸出剩余功率；發(fā)電機(jī)的輸出功率低于額定功率時(shí)，主控制器關(guān)閉卸荷器，以通過(guò)網(wǎng)側(cè)變流器輸出發(fā)電機(jī)的輸出功率。
【文檔編號(hào)】F03D7/04GK104329225SQ201410438050
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】張志紅, 鄧甜甜, 陳東, 陳華 申請(qǐng)人:江蘇中航動(dòng)力控制有限公司