转速区域内风机无法控制风机的转速/输出转矩使风机最大程度地吸收风能；
[0030]变化转速区:变化转速区时，风机的转速在恒转速区一和恒转速区二变化，风机通过控制风机的转速/输出转矩使风机最大程度地吸收风能；
[0031]高速恒转速区:根据风机的机械特性确定风机的最大转速，最大转速区域内风机控制器无法控制风机的转速/输出转矩使风机最大程度地吸收风能；
[0032]当风机进入低风速区域控制后，根据本发明的控制方法，当发电机的转速的工作区域发生变化后，叶片的工作角度需要调整。
[0033]进一步的，根据发电机的转速工作区域可以将叶片工作角度细分为六个区域；1、低速恒转速区一，工作角度α1;2、低速恒转速区一 /变化转速调整区域，工作角度α 2;3、变化转速区，工作角度α3;4、变化转速区/高速恒转速区一调整区域，工作角度α 4;5、高速恒转速区一，工作角度α5;6、高速恒转速区二，工作角度α 6。
[0034]风机控制器根据发电机的输出电磁转矩Tdm和风机最优输出转矩T _百分比T Per计算不同区域的叶片工作角度，如附图3所示。风机控制器根据发电机的输出电磁转矩Tdm和风机最优输出转矩Ttjpt百分比T 计算不同区域的叶片工作角度，当T 处于0%至T间时，电机工作在低速恒转速区一，风机控制器控制变桨系统使叶片工作角度为α 1;当T Per处于!\至T ■之间时，电机工作在低速恒转速区一 /变化转速调整区域，风机控制器控制变桨系统使叶片工作角度为α 2;当T 处于T ■时，电机工作在变化转速区，风机控制器控制变桨系统使叶片工作角度为α 3;当T 处于T ■至T 2之间时，电机工作在变化转速区/高速恒转速区一调整区域区域，风机控制器控制变桨系统使叶片工作角度为α4;当Tto处于丁2至T 3之间时，电机工作在高速恒转速区一，风机控制器控制变桨系统使叶片工作角度为α 5;当T 处于T 3至T 4之间时，电机工作在高速恒转速区二，风机控制器控制变桨系统使叶片工作角度为α6，工作角度α和TpJ^线性关系。在相同工作区域下，不同类型叶片的叶片角度值一般不同，需要根据叶片的特性设定。
[0035]风机控制器根据发电机的转速工作区域和发电机的转矩计算出合理的叶片的工作角度，并将控制指令发给变桨系统。
[0036]变桨控制器和变桨电机将以最快速度的响应风机主控制器的命令。
[0037]所述控制方法在不同风速下时可以使风机叶片工作在最优角度下，以此实现最大程度地吸收风能。
【主权项】
1.一种风力发电机组叶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骤: (1)风机进入并网发电状态后，风机控制器根据当前发电机的转速和转矩选择风机是否激活低风速区域控制； (2)当风机进入低风速区域控制后，风机控制器进一步判断发电机转速工作在低风速区域的哪段区域:即低速恒转速区、变化转速区、高速恒转速区中的哪个区域； (3)风机控制器根据发电机的转速工作区域和发电机的转矩计算出发电机叶片的工作角度，并将控制指令发给变桨系统； (4)变桨控制器和变桨电机响应风机控制器的命令，调整叶片工作角度，使风机最大程度的吸收风能并转化为电能。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片工作角度控制方法，其特征在于:步骤(I)中风机控制器根据发电机是否处于满负荷进入低风速区域控制，如果风机控制器判断发电机处于满负荷运转，则不进入低风速区域控制，如果风机控制器判断发电机处于非满负荷运转，则进入低风速区域控制。
3.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片工作角度控制方法，其特征在于:步骤(2)中当风机控制器判断发电机在低速恒转速区时，根据风机的机械特性确定风机的最小转速，低速恒转速区内风机控制器只可以通过控制叶片角度使风机最大程度地吸收风能； 当风机控制器判断发电机在变化转速区时，风机的转速在低速恒转速区和高速恒转速区之间变化，风机控制器控制风机的输出转矩和叶片角度使风机最大程度地吸收风能； 当风机控制器判断发电机在高速恒转速区时，根据风机的机械特性确定风机的最大转速，高速恒转速区内风机控制器只可以通过控制叶片角度使风机最大程度地吸收风能。
4.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片工作角度控制方法，其特征在于:当风机进入低风速区域控制后，将发电机转速进一步分为六个区域:低速恒转速区一、低速恒转速区一 /变化转速调整区域、变化转速区、变化转速区/高速恒转速区一调整区域、高速恒转速区一、高速恒转速区二。
5.根据权利要求1所述的风力发电机组叶片工作角度控制方法，其特征在于步骤(3)和步骤⑷中:风机控制器根据发电机的输出电磁转矩Tdm和风机最优输出转矩Ttjpt百分比Tto计算不同区域的叶片工作角度，当T 处于0%至T 间时，电机工作在低速恒转速区一，风机控制器控制变桨系统使叶片工作角度为α 1;当Tto处于T泽T ■之间时，电机工作在低速恒转速区一 /变化转速调整区域，风机控制器控制变桨系统使叶片工作角度为α 2;当T 处于T ■时，电机工作在变化转速区，风机控制器控制变桨系统使叶片工作角度为α 3;当T 处于T ■至T 2之间时，电机工作在变化转速区/高速恒转速区一调整区域区域，风机控制器控制变桨系统使叶片工作角度为α 4;当T 处于TgT 3之间时，电机工作在高速恒转速区一，风机控制器控制变桨系统使叶片工作角度为α 5;当1'@处于1'3至1'4之间时，电机工作在高速恒转速区二，风机控制器控制变桨系统使叶片工作角度为α 6。
6.根据权利要求5所述的风力发电机组叶片工作角度控制方法，其特征在于工作角度α和Tpot成线性关系。
【专利摘要】本发明公开了一种风力发电机组叶片工作角度控制方法，涉及风力发电机的控制方法技术领域。所述方法包括以下步骤：风机进入并网发电状态后，风机控制器根据当前发电机的转速和转矩选择风机是否激活低风速区域控制；当风机进入低风速区域控制后，风机控制器进一步判断发电机转速工作在低风速区域的哪段区域；风机控制器根据发电机的转速工作区域和发电机的转矩计算出发电机叶片的工作角度，并将控制指令发给变桨系统；变桨控制器和变桨电机响应风机控制器的命令，调整叶片工作角度，使风机最大程度的吸收风能并转化为电能。所述控制方法在不同风速下时可以使风机叶片工作在最优角度下，以此实现最大程度地吸收风能。
【IPC分类】F03D7-00
【公开号】CN104564522
【申请号】CN201410826613
【发明人】马丁·费舍尔, 矫斌, 李文剑
【申请人】大连尚能科技发展有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月24日