轉速區(qū)域內(nèi)風機無法控制風機的轉速/輸出轉矩使風機最大程度地吸收風能；
[0030]變化轉速區(qū):變化轉速區(qū)時，風機的轉速在恒轉速區(qū)一和恒轉速區(qū)二變化，風機通過控制風機的轉速/輸出轉矩使風機最大程度地吸收風能；
[0031]高速恒轉速區(qū):根據(jù)風機的機械特性確定風機的最大轉速，最大轉速區(qū)域內(nèi)風機控制器無法控制風機的轉速/輸出轉矩使風機最大程度地吸收風能；
[0032]當風機進入低風速區(qū)域控制后，根據(jù)本發(fā)明的控制方法，當發(fā)電機的轉速的工作區(qū)域發(fā)生變化后，葉片的工作角度需要調(diào)整。
[0033]進一步的，根據(jù)發(fā)電機的轉速工作區(qū)域可以將葉片工作角度細分為六個區(qū)域；1、低速恒轉速區(qū)一，工作角度α1;2、低速恒轉速區(qū)一 /變化轉速調(diào)整區(qū)域，工作角度α 2;3、變化轉速區(qū)，工作角度α3;4、變化轉速區(qū)/高速恒轉速區(qū)一調(diào)整區(qū)域，工作角度α 4;5、高速恒轉速區(qū)一，工作角度α5;6、高速恒轉速區(qū)二，工作角度α 6。
[0034]風機控制器根據(jù)發(fā)電機的輸出電磁轉矩Tdm和風機最優(yōu)輸出轉矩T _百分比T Per計算不同區(qū)域的葉片工作角度，如附圖3所示。風機控制器根據(jù)發(fā)電機的輸出電磁轉矩Tdm和風機最優(yōu)輸出轉矩Ttjpt百分比T 計算不同區(qū)域的葉片工作角度，當T 處于0%至T間時，電機工作在低速恒轉速區(qū)一，風機控制器控制變槳系統(tǒng)使葉片工作角度為α 1;當T Per處于!\至T ■之間時，電機工作在低速恒轉速區(qū)一 /變化轉速調(diào)整區(qū)域，風機控制器控制變槳系統(tǒng)使葉片工作角度為α 2;當T 處于T ■時，電機工作在變化轉速區(qū)，風機控制器控制變槳系統(tǒng)使葉片工作角度為α 3;當T 處于T ■至T 2之間時，電機工作在變化轉速區(qū)/高速恒轉速區(qū)一調(diào)整區(qū)域區(qū)域，風機控制器控制變槳系統(tǒng)使葉片工作角度為α4;當Tto處于丁2至T 3之間時，電機工作在高速恒轉速區(qū)一，風機控制器控制變槳系統(tǒng)使葉片工作角度為α 5;當T 處于T 3至T 4之間時，電機工作在高速恒轉速區(qū)二，風機控制器控制變槳系統(tǒng)使葉片工作角度為α6，工作角度α和TpJ^線性關系。在相同工作區(qū)域下，不同類型葉片的葉片角度值一般不同，需要根據(jù)葉片的特性設定。
[0035]風機控制器根據(jù)發(fā)電機的轉速工作區(qū)域和發(fā)電機的轉矩計算出合理的葉片的工作角度，并將控制指令發(fā)給變槳系統(tǒng)。
[0036]變槳控制器和變槳電機將以最快速度的響應風機主控制器的命令。
[0037]所述控制方法在不同風速下時可以使風機葉片工作在最優(yōu)角度下，以此實現(xiàn)最大程度地吸收風能。
【主權項】
1.一種風力發(fā)電機組葉片工作角度控制方法，其特征在于所述控制方法包括以下步驟: (1)風機進入并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)后，風機控制器根據(jù)當前發(fā)電機的轉速和轉矩選擇風機是否激活低風速區(qū)域控制； (2)當風機進入低風速區(qū)域控制后，風機控制器進一步判斷發(fā)電機轉速工作在低風速區(qū)域的哪段區(qū)域:即低速恒轉速區(qū)、變化轉速區(qū)、高速恒轉速區(qū)中的哪個區(qū)域； (3)風機控制器根據(jù)發(fā)電機的轉速工作區(qū)域和發(fā)電機的轉矩計算出發(fā)電機葉片的工作角度，并將控制指令發(fā)給變槳系統(tǒng)； (4)變槳控制器和變槳電機響應風機控制器的命令，調(diào)整葉片工作角度，使風機最大程度的吸收風能并轉化為電能。
2.根據(jù)權利要求1所述的風力發(fā)電機組葉片工作角度控制方法，其特征在于:步驟(I)中風機控制器根據(jù)發(fā)電機是否處于滿負荷進入低風速區(qū)域控制，如果風機控制器判斷發(fā)電機處于滿負荷運轉，則不進入低風速區(qū)域控制，如果風機控制器判斷發(fā)電機處于非滿負荷運轉，則進入低風速區(qū)域控制。
3.根據(jù)權利要求1所述的風力發(fā)電機組葉片工作角度控制方法，其特征在于:步驟(2)中當風機控制器判斷發(fā)電機在低速恒轉速區(qū)時，根據(jù)風機的機械特性確定風機的最小轉速，低速恒轉速區(qū)內(nèi)風機控制器只可以通過控制葉片角度使風機最大程度地吸收風能； 當風機控制器判斷發(fā)電機在變化轉速區(qū)時，風機的轉速在低速恒轉速區(qū)和高速恒轉速區(qū)之間變化，風機控制器控制風機的輸出轉矩和葉片角度使風機最大程度地吸收風能； 當風機控制器判斷發(fā)電機在高速恒轉速區(qū)時，根據(jù)風機的機械特性確定風機的最大轉速，高速恒轉速區(qū)內(nèi)風機控制器只可以通過控制葉片角度使風機最大程度地吸收風能。
4.根據(jù)權利要求1所述的風力發(fā)電機組葉片工作角度控制方法，其特征在于:當風機進入低風速區(qū)域控制后，將發(fā)電機轉速進一步分為六個區(qū)域:低速恒轉速區(qū)一、低速恒轉速區(qū)一 /變化轉速調(diào)整區(qū)域、變化轉速區(qū)、變化轉速區(qū)/高速恒轉速區(qū)一調(diào)整區(qū)域、高速恒轉速區(qū)一、高速恒轉速區(qū)二。
5.根據(jù)權利要求1所述的風力發(fā)電機組葉片工作角度控制方法，其特征在于步驟(3)和步驟⑷中:風機控制器根據(jù)發(fā)電機的輸出電磁轉矩Tdm和風機最優(yōu)輸出轉矩Ttjpt百分比Tto計算不同區(qū)域的葉片工作角度，當T 處于0%至T 間時，電機工作在低速恒轉速區(qū)一，風機控制器控制變槳系統(tǒng)使葉片工作角度為α 1;當Tto處于T澤T ■之間時，電機工作在低速恒轉速區(qū)一 /變化轉速調(diào)整區(qū)域，風機控制器控制變槳系統(tǒng)使葉片工作角度為α 2;當T 處于T ■時，電機工作在變化轉速區(qū)，風機控制器控制變槳系統(tǒng)使葉片工作角度為α 3;當T 處于T ■至T 2之間時，電機工作在變化轉速區(qū)/高速恒轉速區(qū)一調(diào)整區(qū)域區(qū)域，風機控制器控制變槳系統(tǒng)使葉片工作角度為α 4;當T 處于TgT 3之間時，電機工作在高速恒轉速區(qū)一，風機控制器控制變槳系統(tǒng)使葉片工作角度為α 5;當1'@處于1'3至1'4之間時，電機工作在高速恒轉速區(qū)二，風機控制器控制變槳系統(tǒng)使葉片工作角度為α 6。
6.根據(jù)權利要求5所述的風力發(fā)電機組葉片工作角度控制方法，其特征在于工作角度α和Tpot成線性關系。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風力發(fā)電機組葉片工作角度控制方法，涉及風力發(fā)電機的控制方法技術領域。所述方法包括以下步驟：風機進入并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)后，風機控制器根據(jù)當前發(fā)電機的轉速和轉矩選擇風機是否激活低風速區(qū)域控制；當風機進入低風速區(qū)域控制后，風機控制器進一步判斷發(fā)電機轉速工作在低風速區(qū)域的哪段區(qū)域；風機控制器根據(jù)發(fā)電機的轉速工作區(qū)域和發(fā)電機的轉矩計算出發(fā)電機葉片的工作角度，并將控制指令發(fā)給變槳系統(tǒng)；變槳控制器和變槳電機響應風機控制器的命令，調(diào)整葉片工作角度，使風機最大程度的吸收風能并轉化為電能。所述控制方法在不同風速下時可以使風機葉片工作在最優(yōu)角度下，以此實現(xiàn)最大程度地吸收風能。
【IPC分類】F03D7-00
【公開號】CN104564522
【申請?zhí)枴緾N201410826613
【發(fā)明人】馬丁·費舍爾, 矯斌, 李文劍
【申請人】大連尚能科技發(fā)展有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月24日