专利名称：变速变桨风力发电机组功率曲线优化方法
技术领域：
本发明属于风力发电技术领域，涉及变速变桨风力发电机组功率曲线优化方法。
背景技术：
风能是目前最具有经济价值的可再生能源，根据中国国家发改委能源研究所发布《中国风电发展路线图2050》，中国风电未来40年的发展目标:到2020年、2030年和2050年，风电装机容量将分别达到2亿、4亿和10亿千瓦，到2050年，风电将满足17%的国内电力需求。目前，风力发电已经逐步大规模广泛商业化应用，而变速变桨风力发电机组已经成为大规模风力发电的主要设备。根据确定风场的风资源情况，在确定的风速威布尔分布参数Ai 后，可以通过优化变速变桨风力发电机组切入风速、额定风速和切出风速，优化平均功率，得到尽可能多的总发电量。在不同风资源条件下，由于风频分布的不同、空气密度不同以及湍流强度不同即使同种型号的风力发电机组若采用相同的功率曲线年发电量也有可能存在较大的差异。中国幅员辽阔，各地区间风资源条件可能有明显的差异，各地区间并网电价也可能并不相同。通过调整变速变桨风力发电机组切入风速、额定风速、切出风速、启动转速、额定转速等相关控制参数可以实现变速变桨风力发电机组功率曲线调节。
发明内容
本发明提出一种针对风资源特性的变速变桨风力发电机组功率曲线优化设计方法。本发明的技术方案是变速变桨风力发电机组功率曲线优化方法，其特征是该方法包括以下步骤:
步骤1:获取风力发电机组相关机械参数及叶片翼型参数；
步骤2:绘制风力发电机组坎贝尔图，依据坎贝尔图确定变速变桨风力发电机组的安全转速范围
权利要求
1.变速变桨风力发电机组功率曲线优化方法，其特征是包括以下步骤: 步骤1:获取风力发电机组相关机械参数及叶片翼型参数； 步骤2:绘制风力发电机组坎贝尔图，依据坎贝尔图确定变速变桨风力发电机组的安全转速范围
2.根据权利要求1所述变速变桨风力发电机组功率曲线优化方法，其特征是步骤4中，最大功率追踪最低风速
3.根据权利要求1所述变速变桨风力发电机组功率曲线优化方法，其特征是步骤5中，额定风速％的求解方法可以采用求解非线性方程求得，该方程可以表述为下式:
4.根据权利要求1所述变速变桨风力发电机组功率曲线优化方法，其特征是步骤5中，通过切入转速确定风力发电机组切入风速1 可以采用求解非线性方程求得，该方程可以表述为下式:
5.根据权利要求1所述变速变桨风力发电机组功率曲线优化方法，其特征是切出风速. 可以根据在风轮保持额定转速 .,.并且通过调整桨距角度保持额定功率输出时，风轮平面承受的最大推力⑤《来确定，该求解方法可以表述为以下方程组:
6.6.根据权利要求1所述变速变桨风力发电机组功率曲线优化方法，其特征是步骤6中，风轮的功率曲线可以按照下式来确定:
全文摘要
本发明公开一种变速变桨风力发电机组功率曲线优化方法。本发明提出的变速变桨风力发电机组功率曲线优化方法分为9个步骤，最终根据计算容量系数确定针对确定风资源条件的最优功率曲线。本发明提出了一种针对变速变桨风力发电机组，当风力发电机组机型确定的情况下，通过优化机组控制参数实现变速变桨风力发电机组功率曲线与风资源条件的最优匹配，通过计算机枚举寻优实现基于容量系数最大的最优功率曲线优化设计方法。本发明的实质是通过优化变速变桨风力发电机组低于额定风速以下最大功率追踪风速段实现基于容量系数最大的风机最优功率曲线优化方法。本发明主要解决了针对确定的变速变桨风力发电机组机型，在不同风资源条件下最优功率曲线优化设计方法。
文档编号F03D7/00GK103244348SQ20121002686
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月8日 优先权日2012年2月8日
发明者贾利民, 雷涛, 刘展 申请人:北京能高自动化技术股份有限公司