動(dòng)階段，例如，當(dāng)風(fēng)速大于切入風(fēng)速時(shí)，風(fēng)輪機(jī)槳距控制系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)槳距角來控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速恒定。該過程相當(dāng)于圖1中的A段所示。
[0062]步驟sllO、當(dāng)發(fā)電功率達(dá)到第一閾值時(shí)，發(fā)電機(jī)根據(jù)獲得的最佳葉尖速比運(yùn)行；
[0063]其中，當(dāng)發(fā)電功率達(dá)到第一閾值時(shí)，這時(shí)需要根據(jù)當(dāng)前的風(fēng)速來控制發(fā)電機(jī)處于最佳轉(zhuǎn)速，這時(shí)風(fēng)輪機(jī)可以處于定槳距運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)電機(jī)可以根據(jù)系統(tǒng)計(jì)算得到的最佳葉尖速比的數(shù)值，來確定發(fā)電機(jī)的最佳轉(zhuǎn)速，以便實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能跟蹤；因此發(fā)電機(jī)根據(jù)獲得的最佳葉尖速比運(yùn)行。
[0064]步驟sl20、當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到第二恒定轉(zhuǎn)速值時(shí)，發(fā)電機(jī)按照第一預(yù)定轉(zhuǎn)速程序運(yùn)行；
[0065]其中，由于發(fā)電機(jī)等硬件受到實(shí)際情況的限制，例如發(fā)電機(jī)的極限轉(zhuǎn)速值等的限制等，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到第二恒定轉(zhuǎn)速值時(shí)，便不能根據(jù)最佳葉尖速比運(yùn)行。而是要保證發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速不大于第二恒定轉(zhuǎn)速值，來保證機(jī)械部件不會被損壞。
[0066]其中，這里的第二恒定轉(zhuǎn)速值相對于現(xiàn)有技術(shù)中的第二轉(zhuǎn)速恒定區(qū)的恒轉(zhuǎn)速值如圖1所述C段的轉(zhuǎn)速值是不一樣的，本發(fā)明中的第二恒定轉(zhuǎn)速值比C段的轉(zhuǎn)速值要大。因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)中是發(fā)電機(jī)一直以C段的轉(zhuǎn)速值恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行，達(dá)到額定功率，若現(xiàn)有技術(shù)中C段的轉(zhuǎn)速值大的話在達(dá)到額定功率的過程中很可能會出現(xiàn)由于發(fā)電機(jī)開口電壓、網(wǎng)測電流等設(shè)計(jì)的限制，造成不能夠安全工作。
[0067]其中，請參考圖3，圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)安全運(yùn)行線的示意圖；其中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速同功率由于受到發(fā)電機(jī)、變頻器的機(jī)械、電氣硬件條件及性能要求的約束必須運(yùn)行在一定的范圍內(nèi)，這就使得在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速-功率坐標(biāo)系中始終存在一條發(fā)電系統(tǒng)的安全運(yùn)行線，這也就決定了機(jī)組的轉(zhuǎn)速、功率運(yùn)行區(qū)間不能超過安全線的范圍。如圖3所示粗線條:
[0068]A段:變頻器、發(fā)電機(jī)容量設(shè)計(jì)限制
[0069]B段:發(fā)電機(jī)開□電壓、網(wǎng)側(cè)電流設(shè)計(jì)限制
[0070]C段:發(fā)電機(jī)軸承等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)限制
[0071]由于主要受到如上述等因素的影響，這條發(fā)電系統(tǒng)安全線在右側(cè)呈現(xiàn)出隨著轉(zhuǎn)速增加而功率逐步降低的趨勢直至轉(zhuǎn)速達(dá)到限定值。
[0072]同時(shí)發(fā)電系統(tǒng)安全線是機(jī)組啟動(dòng)自我保護(hù)策略的臨界線，在機(jī)組實(shí)際運(yùn)行過程還需要為機(jī)組轉(zhuǎn)速、功率留有一定的余量，故機(jī)組實(shí)際運(yùn)行的轉(zhuǎn)速-功率控制曲線應(yīng)不僅小于發(fā)電系統(tǒng)安全線，同時(shí)還同發(fā)電系統(tǒng)安全線之間留有一定的緩沖區(qū)域。該緩沖區(qū)域的大小可以根據(jù)實(shí)際情況決定。因此本發(fā)明中第二恒定轉(zhuǎn)速也需要在有所述A、B、C段所組成的發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行線之內(nèi)即圖3中A、B、C段所組成的發(fā)電機(jī)安全運(yùn)行線左側(cè)區(qū)域內(nèi)。
[0073]在確定第二恒定轉(zhuǎn)速之后，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到第二恒定轉(zhuǎn)速值時(shí)，發(fā)電機(jī)按照第一預(yù)定轉(zhuǎn)速程序運(yùn)行；這時(shí)的第一預(yù)定轉(zhuǎn)速程序需要保證在發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，速度不可以超過第二恒定轉(zhuǎn)速，最后可以使得發(fā)電功率達(dá)到額定功率即可，具體的發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程，可以自行設(shè)定，優(yōu)選的，可以先按照第二恒定轉(zhuǎn)速恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行一段時(shí)間，當(dāng)發(fā)電功率接近額定功率時(shí)，在逐步降低發(fā)電機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速知道發(fā)電功率達(dá)到額定功率。這樣的以第二恒定轉(zhuǎn)速恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行一段時(shí)間可以減少發(fā)電機(jī)達(dá)到額定功率所需要的時(shí)間。其中，在降低轉(zhuǎn)速的過程中也可以有很多方式，這些都只是所需時(shí)間多少的差異，當(dāng)降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的程序好時(shí)，可以以最小的時(shí)間達(dá)到額定功率。
[0074]步驟sl30、當(dāng)發(fā)電功率達(dá)到額定功率時(shí)，發(fā)電機(jī)進(jìn)入恒功率運(yùn)行區(qū)。
[0075]其中，由于發(fā)電機(jī)受到輸出功率等的限制，即便風(fēng)速更大時(shí)，也只能按照額定功率運(yùn)行。發(fā)電機(jī)進(jìn)入恒功率運(yùn)行區(qū)。
[0076]優(yōu)選的，所述發(fā)電機(jī)按照第一預(yù)定轉(zhuǎn)速程序運(yùn)行包括:
[0077]發(fā)電機(jī)以第二恒定轉(zhuǎn)速運(yùn)行；
[0078]當(dāng)發(fā)電功率達(dá)到第二閾值時(shí)，發(fā)電機(jī)按照第二預(yù)定轉(zhuǎn)速程序運(yùn)行。
[0079]請參考圖4，圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電機(jī)各段運(yùn)行狀態(tài)在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速-功率曲線中的位置示意圖；本發(fā)明中的C段如圖中粗線所示。
[0080]基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法，通過在進(jìn)入如圖1所示的C段后發(fā)電機(jī)并沒有以該轉(zhuǎn)速恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行，而是繼續(xù)以最佳葉尖速比運(yùn)行直到發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到第二恒定轉(zhuǎn)速為止如圖4中黑色粗線所示，該方法能夠在沒有增加硬件成本的基礎(chǔ)上提高發(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率，增加了發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量。
[0081]下面舉例說明本發(fā)明中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法的好處，請參考圖5，圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電機(jī)改進(jìn)前后各段運(yùn)行狀態(tài)在風(fēng)速-葉尖速比(λ)曲線中的位置對比的示意圖；其中，粗線為本發(fā)明進(jìn)入現(xiàn)有技術(shù)所述C點(diǎn)轉(zhuǎn)速后的風(fēng)速-葉尖速比λ的曲線圖，也即圖4中粗黑線所表示的本發(fā)明中實(shí)施例中C段的風(fēng)速-葉尖速比λ的曲線圖，從圖5可顯而易見的看到，改進(jìn)后的最佳λ跟蹤運(yùn)行區(qū)延長了，同時(shí)本發(fā)明中C段的λ的基值得到了提尚。
[0082]λ的基值的提高可以使得發(fā)電機(jī)的功率系數(shù)提高，請參考圖6，圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電機(jī)葉尖速比(λ)-功率系數(shù)(Cp)的關(guān)系示意圖；根據(jù)圖6所示，可以清楚的看到在現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)電機(jī)在進(jìn)入C段區(qū)域后(C段處于該曲線的左半部)，隨著λ的降低Cp呈現(xiàn)遞減的趨勢。又因?yàn)閺膱D5中可以得到C段運(yùn)行區(qū)間改進(jìn)后的λ運(yùn)行值一致處于高于改進(jìn)前的λ值，即再根據(jù)圖6可以得出改進(jìn)后C段運(yùn)行區(qū)間的Cp值也將高于改進(jìn)前，從而達(dá)到了發(fā)電量提升的目的。
[0083]從功率也可以看到改進(jìn)后的發(fā)電機(jī)運(yùn)行能夠提升發(fā)電量。請參考圖7，圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的改進(jìn)前后風(fēng)速-功率的關(guān)系的對比示意圖；從圖中可以看到發(fā)電機(jī)在運(yùn)行的Α、B和D段是與現(xiàn)有技術(shù)中Α、B和D段的功率近似重合，但是本發(fā)明中在改進(jìn)的C段即圖中黑色粗線所示，明顯比現(xiàn)有技術(shù)要高。從而可以證明本發(fā)明可以提高發(fā)電量。
[0084]因此，可以得到采用此種控制技術(shù)提高了機(jī)組的發(fā)電功率，提高了機(jī)組利用效率，由于根據(jù)如圖3所示的安全運(yùn)行線的范圍內(nèi)，因此維持了原有機(jī)組滿發(fā)功率時(shí)轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍，有效的避免了因滿發(fā)轉(zhuǎn)速提高機(jī)組頻繁超速的問題，且保持了之前功率傳動(dòng)系統(tǒng)不變，在沒有增加硬件成本投入的基礎(chǔ)上提高了機(jī)組發(fā)電量。
[0085]可選的，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法還包括:
[0086]當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速超過第二恒定轉(zhuǎn)速值時(shí)，進(jìn)行報(bào)警和/或當(dāng)發(fā)電功率超過額定功率時(shí)，進(jìn)行報(bào)警。
[0087]這時(shí)要根據(jù)報(bào)警采取快速有效的措施，使系統(tǒng)工作在安全運(yùn)行線以內(nèi)，避免損壞設(shè)備。
[0088]本發(fā)明實(shí)施例提供了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法，可以通過上述方法能夠在沒有增加硬件成本的基礎(chǔ)上提高發(fā)電機(jī)組的發(fā)電功率，增加了發(fā)電機(jī)組的發(fā)電量。
[0089]下面對本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置進(jìn)行介紹，下文描述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置與上文描述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制方法可相互對應(yīng)參照。
[0090]請參考圖8，圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖；該裝置可以包括:
[0091]啟動(dòng)模塊100，用于發(fā)電機(jī)以第一恒定轉(zhuǎn)速啟動(dòng)運(yùn)行；
[0092]最佳葉尖速比模塊200，用于當(dāng)發(fā)電功率達(dá)到第一閾值時(shí)，發(fā)電機(jī)根據(jù)獲得的最佳葉尖速比運(yùn)行；
[0093]預(yù)定模塊300，用于當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到第二恒定轉(zhuǎn)速值時(shí)，發(fā)電機(jī)按照第一預(yù)定轉(zhuǎn)速程序運(yùn)行；
[0094]恒功率模塊400，用于當(dāng)發(fā)電功率達(dá)到額定功率時(shí)，發(fā)電機(jī)進(jìn)入恒功率運(yùn)行區(qū)。