本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機領(lǐng)域，尤其涉及一種陣風(fēng)下風(fēng)電機組降載控制方法。

背景技術(shù)：

目前，風(fēng)電機組的功率控制方法一般為直接轉(zhuǎn)矩控制，即風(fēng)電機組根據(jù)關(guān)系式T_機械-T_電磁=0，對葉輪轉(zhuǎn)速ω進行控制，其中T_機械為葉輪吸收的機械轉(zhuǎn)矩、T_電磁為風(fēng)電機組輸出的電磁轉(zhuǎn)矩。理論上若T_機械-T_電磁=0，則葉輪轉(zhuǎn)速ω恒定；若T_機械-T_電磁>0，則葉輪轉(zhuǎn)速ω上升；若T_機械-T_電磁<0，則葉輪轉(zhuǎn)速ω下降。額定風(fēng)速以下時，通過最大風(fēng)能捕獲控制及T_電磁的控制，不斷接近關(guān)系式T_機械-T_電磁=0以達(dá)到參考功率曲線要求；額定風(fēng)速以上時，T_電磁恒定輸出為額定轉(zhuǎn)矩，通過變槳控制來減少T_機械，以接近關(guān)系式T_機械-T_電磁=0。

此種控制方法，控制簡單，能很好跟蹤參考功率曲線。但對于風(fēng)速變化較快、湍流較大的工況，此控制方法控制的葉輪轉(zhuǎn)速ω受風(fēng)速影響，會出現(xiàn)較大的波動，從而增加風(fēng)電機組尤其是軸承等傳動部件的機械疲勞，降低風(fēng)電機組的使用壽命。特別是，當(dāng)風(fēng)速較高，又出現(xiàn)更大陣風(fēng)時，風(fēng)電機組容易出現(xiàn)超速等現(xiàn)象，影響風(fēng)電機組安全。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服以上缺陷，提供一種安全可靠的陣風(fēng)下風(fēng)電機組降載控制方法。

一種陣風(fēng)下風(fēng)電機組降載控制方法，其包括以下步驟：

步驟1、風(fēng)電機組進入直接轉(zhuǎn)矩控制模式；

步驟2、設(shè)定風(fēng)電機組的控制系數(shù)ⅠP值、控制系數(shù)ⅡQ值、轉(zhuǎn)矩修正參數(shù)Ⅰ值ΔT₁、轉(zhuǎn)矩修正參數(shù)Ⅱ值ΔT₂，其中Q小于P，當(dāng)風(fēng)電機組的葉輪轉(zhuǎn)速變化率dω大于或等于控制系數(shù)ⅠP時，則進入步驟3，當(dāng)風(fēng)電機組的葉輪轉(zhuǎn)速變化率dω小于或等于控制系數(shù)ⅡQ時，則進入步驟4，當(dāng)風(fēng)電機組的葉輪轉(zhuǎn)速變化率dω大于控制系數(shù)ⅡQ且小于控制系數(shù)ⅠP時，返回步驟1；

步驟3、進行升轉(zhuǎn)矩控制，在原有直接轉(zhuǎn)矩控制參數(shù)T_電磁的基礎(chǔ)上，風(fēng)電機組電磁轉(zhuǎn)矩按(T_電磁+ΔT₁)進行控制，并返回步驟1；

步驟4、進行降轉(zhuǎn)矩控制，在原有直接轉(zhuǎn)矩控制參數(shù)T_電磁的基礎(chǔ)上，風(fēng)電機組電磁轉(zhuǎn)矩按(T_電磁-ΔT₂)進行控制，并返回步驟1。

優(yōu)選的，所述控制系數(shù)ⅠP的選取范圍為1<P<1.2。

優(yōu)選的，所述控制系數(shù)ⅡQ的選取范圍為-1<Q<-0.8。

所述轉(zhuǎn)矩修正參數(shù)ⅠΔT₁應(yīng)考慮在風(fēng)電機組容量裕度內(nèi)選取，優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)矩修正參數(shù)ⅠΔT₁選取范圍為風(fēng)電機組額定電磁轉(zhuǎn)矩的3%至10%之間。

優(yōu)選的，所述轉(zhuǎn)矩修正參數(shù)ⅡΔT₂選取范圍為風(fēng)電機組額定電磁轉(zhuǎn)矩的3%至5%之間。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：本發(fā)明由于實時對風(fēng)電機組的葉輪轉(zhuǎn)速變化率dω進行比對，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)速變化率超過設(shè)定的值時即陣風(fēng)來臨時，風(fēng)電機組電磁轉(zhuǎn)矩按設(shè)定的情況進行加減轉(zhuǎn)矩控制運行，讓風(fēng)電機組短時偏離原有功率曲線，既不會影響風(fēng)電機組主體功率曲線，又達(dá)到了降低載荷的效果，由于及時對風(fēng)電機組電磁轉(zhuǎn)矩進行調(diào)整，從而抑制了葉輪的轉(zhuǎn)速的突降和突升，提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例流程控制圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

參照附圖1，一種陣風(fēng)下風(fēng)電機組降載控制方法，其包括以下步驟：

步驟1、風(fēng)電機組進入直接轉(zhuǎn)矩控制模式；

步驟2、設(shè)定風(fēng)電機組的控制系數(shù)ⅠP值, 所述ⅠP的選取范圍為1<P<1.2、控制系數(shù)ⅡQ值的選取范圍為-1<Q<-0.8、轉(zhuǎn)矩修正參數(shù)Ⅰ值ΔT₁應(yīng)考慮在風(fēng)電機組容量裕度內(nèi)選取, 轉(zhuǎn)矩修正參數(shù)Ⅰ值ΔT₁選取范圍為風(fēng)電機組額定電磁轉(zhuǎn)矩的3%至10%之間、轉(zhuǎn)矩修正參數(shù)Ⅱ值ΔT₂選取范圍為風(fēng)電機組額定電磁轉(zhuǎn)矩的3%至5%之間，其中Q小于P，當(dāng)風(fēng)電機組的葉輪轉(zhuǎn)速變化率dω大于或等于控制系數(shù)ⅠP時，則進入步驟3，當(dāng)風(fēng)電機組的葉輪轉(zhuǎn)速變化率dω小于或等于控制系數(shù)ⅡQ時，則進入步驟4，當(dāng)風(fēng)電機組的葉輪轉(zhuǎn)速變化率dω大于控制系數(shù)ⅡQ且小于控制系數(shù)ⅠP時，返回步驟1；

步驟3、進行升轉(zhuǎn)矩控制，在原有直接轉(zhuǎn)矩控制參數(shù)T_電磁的基礎(chǔ)上，風(fēng)電機組電磁轉(zhuǎn)矩按(T_電磁+ΔT₁)進行控制，并返回步驟1；

步驟4、進行降轉(zhuǎn)矩控制，在原有直接轉(zhuǎn)矩控制參數(shù)T_電磁的基礎(chǔ)上，風(fēng)電機組電磁轉(zhuǎn)矩按(T_電磁-ΔT₂)進行控制，并返回步驟1。

本發(fā)明由于實時對風(fēng)電機組的葉輪轉(zhuǎn)速變化率dω進行比對，當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)速變化率超過設(shè)定的值時即陣風(fēng)來臨時，風(fēng)電機組電磁轉(zhuǎn)矩按設(shè)定的情況進行加減轉(zhuǎn)矩控制運行，讓風(fēng)電機組短時偏離原有功率曲線，既不會影響風(fēng)電機組主體功率曲線，又達(dá)到了降低載荷的效果，由于及時對風(fēng)電機組電磁轉(zhuǎn)矩進行調(diào)整，從而抑制了葉輪的轉(zhuǎn)速的突降和突升，提高了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

以上只是本發(fā)明的一種實施方式，一個優(yōu)選示范例。本發(fā)明申請請求保護的范圍并不只限于所述實施方式。凡與本實施例等效的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護范圍。