一种低风速风力发电机组偏航控制的优化方法与流程

文档序号:15579088发布日期:2018-09-29 06:23

本发明涉及风力发电技术领域,具体的说是一种低风速风力发电机组偏航控制的优化方法。



背景技术:

风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。中国风能储量很大、分布面广,仅陆地上的风能储量约2.53亿千瓦。近5年来,世界风能市场每年都以40%的速度增长。预计未来20-25年内,世界风能市场每年将递增25%。现在,风能发电成本已经下降到1980年的1/5。随着技术进步和环保事业的发展,风能发电在商业上将完全可以与燃煤发电竞争。随着电力行业竞争的不断加剧,国内优秀的电力企业越来越重视对行业市场的研究,特别是产业环境的深度研究。随着风电产业近年来的快速发展,目前国内大型风力发电机组制造技术已经趋向成熟,而作为风电机组的核心技术,风电机组控制技术越来越成熟,风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成;风力发电机组包括风轮、发电机;风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成;它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能,

目前,一些低风速风力发电机组经常安装在山地等地形较复杂的区域,由于地理环境的原因,这些区域的风向变化较快。

现有的风机偏航控制策略,一般是通过风向仪测量实际风向,当机舱的实际位置与风向仪测得的实际风向的偏差值超过偏航启动角度,再延时一段时间之后,风机开始对风偏航。当遇到山地等风向变化较快的风况时,如果只是简单的调整偏航启动角度的大小或者偏航等待时间的长短,风机会频繁启动偏航或者经常报出偏航对风故障,从而影响风机的发电量。

综上所述,针对现有技术中存在的问题,有必要提供一种具有实用性、新颖性和创造性的装置。



技术实现要素:

本发明根据现有技术中存在的当低风速风力发电机组安装在山地等地形较复杂的区域时,由于地理环境的原因,这些区域的风向变化较快,采用传统的偏航控制策略会使偏航系统工作不稳定,从而提供一种低风速风力发电机组的偏航控制的优化方法,能够适应山地等地理环境的风向变化较快的风况,提高风机的发电量。

本发明通过以下技术方案,一种低风速风力发电机组偏航控制的优化方法,包括以下几个步骤:

步骤一:将偏航启动角度分为若干参数,P1,P2,P3…Pn,其中P1<P2<P3<…Pn;

步骤二:将偏航等待时间分为若干参数(T1,T2,T3…Tn),其中T1>T2>T3>…Tn;

步骤三:判断机舱的实际位置与风向仪测得的实际风向的偏差值,当达到偏航启动角度 Pn时,偏航计时器n开始工作,当计时器n的时间达到偏航等待时间Tn后,风机开始相应的对风偏航。

与现有技术相比较,与本发明的有益效果在于:

(1)本发明提供一种低风速风力发电机组的偏航控制的优化方法,能够适应山地等地理环境的风向变化较快的风况,提高风机的发电量。

(2)本发明将偏航启动角度分为若干参数(P1,P2,P3…Pn),其中P1<P2<P3<…Pn;将偏航等待时间分为若干参数(T1,T2,T3…Tn),其中T1>T2>T3>…Tn;当机舱的实际位置与风向仪测得的实际风向的偏差值达到偏航启动角度Pn时,偏航计时器n开始工作,当计时器n的时间达到偏航等待时间Tn后,风机开始相应的对风偏航。对于偏航启动角度和偏航等待时间参数的个数n,可以根据风场风向的变化情况具体调整。

(3)本发明将风速分为不同的风速区,风机自动偏航时,根据当前风速处于哪个风速区,动态调整偏航启动角度(P1,P2,P3…Pn)和偏航等待时间(T1,T2,T3…Tn)。

附图说明

图1为本发明的偏航计时器示意图。

具体实施例

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图1、及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

结合图:一种低风速风力发电机组偏航控制的优化方法,包括以下几个步骤:

步骤一:将偏航启动角度分为若干参数,P1,P2,P3…Pn,其中P1<P2<P3<…Pn;

步骤二:将偏航等待时间分为若干参数(T1,T2,T3…Tn),其中T1>T2>T3>…Tn;

步骤三:判断机舱的实际位置与风向仪测得的实际风向的偏差值,当达到偏航启动角度 Pn时,偏航计时器n开始工作,当计时器n的时间达到偏航等待时间Tn后,风机开始相应的对风偏航。

如附图1所示:偏航计时器示意图所示,在A-J的时间范围内,偏航计时器1工作,在J 时间之后,偏航计时器1被复位;在B-I的时间范围内,偏航计时器2工作,在I时间之后,偏航计时器2被复位;在C-H的时间范围内,偏航计时器3工作,在H时间之后,偏航计时器3被复位;在E-F的时间范围内,偏航计时器n工作,在F时间之后,偏航计时器n被复位。对于偏航启动角度和偏航等待时间参数的个数n,可以根据风场风向的变化情况具体调整,可以较好的调节偏航系统的工作时间和偏航对风效果,保证风机偏航系统较稳定的工作,从而保证风机稳定发电,提高风机的发电量。

本发明提供一种低风速风力发电机组的偏航控制的优化方法,能够适应山地等地理环境的风向变化较快的风况,提高风机的发电量。

以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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