確定變速變槳風(fēng)電機(jī)組葉片控制參數(shù)的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種確定變速變槳風(fēng)電機(jī)組葉 片控制參數(shù)的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對避免變速變槳風(fēng)電機(jī)組葉片失效的要求越來越高。
[0003] 現(xiàn)有的避免葉片失速的方法是通過提高機(jī)組額定轉(zhuǎn)速、選用葉機(jī)組功率高的葉片 以及選用更大容量機(jī)組葉片（即選用更長葉片）等方法來解決風(fēng)電機(jī)組額定風(fēng)速附近葉片 失速的問題。這些方法雖然在一定程度上解決了高海拔地區(qū)風(fēng)電機(jī)組額定風(fēng)速附近葉片失 速的問題，但這些方法并不適合解決高海拔地區(qū)之外的因素導(dǎo)致的葉片失速的問題，而且 這些方法會帶來風(fēng)電機(jī)組載荷水平增加甚至影響部件設(shè)計選型的變化，其對于已運行的發(fā) 生失速現(xiàn)象的風(fēng)電機(jī)組避免失速并無改善。
[0004] 因此，如何在不改變機(jī)組原設(shè)計的情況下避免葉片失速，提高機(jī)組運行穩(wěn)定型及 發(fā)電量是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本申請所要解決的技術(shù)問題是提供一種確定變速變槳風(fēng)電機(jī)組葉片控制參數(shù)的 方法及系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中并不適合解決高海拔地區(qū)之外的因素導(dǎo)致的葉片失速的問 題，而且這些方法會帶來風(fēng)電機(jī)組載荷水平增加甚至影響部件設(shè)計選型的變化，其對于已 運行的發(fā)生失速現(xiàn)象的風(fēng)電機(jī)組避免失速并無改善的問題。
[0006] 其具體方案如下：
[0007] 本申請?zhí)峁┝艘环N確定變速變槳風(fēng)電機(jī)組葉片控制參數(shù)的方法，該方法包括：
[0008] 實時監(jiān)測目標(biāo)變速變槳風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前機(jī)組功率；
[0009] 在不同槳距角情況下，確定目標(biāo)變速變槳風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能利用系數(shù)與尖速比之間 的曲線；確定不同槳距角對應(yīng)的風(fēng)能利用系數(shù)與尖速比曲線之間的交點，以及交點對應(yīng)的 當(dāng)前空氣密度下的機(jī)組功率值；
【主權(quán)項】
1. 一種確定變速變槳風(fēng)電機(jī)組葉片控制參數(shù)的方法，其特征在于，該方法包括： 實時監(jiān)測目標(biāo)變速變槳風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前機(jī)組功率； 在不同槳距角情況下，確定目標(biāo)變速變槳風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能利用系數(shù)與尖速比之間的曲 線；確定不同槳距角對應(yīng)的風(fēng)能利用系數(shù)與尖速比曲線之間的交點，以及交點對應(yīng)的當(dāng)前 空氣密度下的機(jī)組功率值；
式中P為機(jī)組功率，P為空氣密度，Cp為風(fēng)能利用系數(shù)，β為槳距角，λ葉尖速比，ω 為風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，R為風(fēng)輪半徑； 當(dāng)所述監(jiān)測的當(dāng)前機(jī)組功率滿足機(jī)組功率設(shè)定值時，則按照預(yù)設(shè)方法，確定避免所述 葉片失速情況下所述當(dāng)前機(jī)組功率對應(yīng)的最小槳距角； 當(dāng)所述當(dāng)前機(jī)組功率在兩個所述機(jī)組功率設(shè)定值范圍內(nèi)時，利用插值的方法，確定避 免所述葉片失速情況下所述當(dāng)前機(jī)組功率對應(yīng)的最小槳距角。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照預(yù)設(shè)方法，確定避免所述葉片失 速情況下所述當(dāng)前機(jī)組功率對應(yīng)的最小槳距角為： 在所述目標(biāo)變速變槳風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前機(jī)組功率P = 口曰11或P = pb "時，避免葉片失速的 最小槳距角為η度； 其中，pajP pb "為η-1度和η度槳距角情況下對應(yīng)的風(fēng)能利用系數(shù)與尖速比曲線之間 的交點所對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度下的機(jī)組功率值，η和η-1為所述葉片不同的槳距角。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用插值的方法，確定避免所述葉片失速 情況下所述當(dāng)前機(jī)組功率對應(yīng)的最小槳距角包括： 在所述目標(biāo)變速變槳風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前機(jī)組功率處于pan< ρ < pan+1和pb ρ彡pb n+1 之間時，米用如下的插值方法來確定避免葉片失速的最小獎距角θ :
其中，pajP pb "為η-1度和η度槳距角情況下對應(yīng)的風(fēng)能利用系數(shù)與尖速比曲線之間 的交點所對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度下的機(jī)組功率值，pan+1和pb n+1為η+1度和η度槳距角情況下 對應(yīng)的風(fēng)能利用系數(shù)與尖速比曲線之間的交點所對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度下的機(jī)組功率值，η、 η-1和η+1為所述葉片不同的槳距角。
4. 一種確定變速變槳風(fēng)電機(jī)組葉片控制參數(shù)的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括： 監(jiān)測單元，用于實時監(jiān)測目標(biāo)變速變槳風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前機(jī)組功率； 第一確定單元，用于在不同槳距角情況下，確定目標(biāo)變速變槳風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能利用系 數(shù)與尖速比之間的曲線； 第二確定單元，用于確定不同槳距角對應(yīng)的風(fēng)能利用系數(shù)與尖速比曲線之間的交點， 以及交點對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度下的機(jī)組功率值； 第三確定單元，用于當(dāng)所述監(jiān)測的當(dāng)前機(jī)組功率滿足機(jī)組功率設(shè)定值時，則按照預(yù)設(shè) 方法，確定避免所述葉片失速情況下所述當(dāng)前機(jī)組功率對應(yīng)的最小槳距角； 第四確定單元，用于當(dāng)所述當(dāng)前機(jī)組功率在兩個所述機(jī)組功率設(shè)定值范圍內(nèi)時，利用 插值的方法，確定避免所述葉片失速情況下所述當(dāng)前機(jī)組功率對應(yīng)的最小槳距角。
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N確定變速變槳風(fēng)電機(jī)組葉片控制參數(shù)的方法，實時監(jiān)測目標(biāo)變速變槳風(fēng)電機(jī)組的當(dāng)前機(jī)組功率；在不同槳距角情況下，確定目標(biāo)變速變槳風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能利用系數(shù)與尖速比之間的曲線；確定不同槳距角對應(yīng)的風(fēng)能利用系數(shù)與尖速比曲線之間的交點，以及交點對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度下的機(jī)組功率值；當(dāng)監(jiān)測的當(dāng)前機(jī)組功率滿足機(jī)組功率設(shè)定值時，則按照預(yù)設(shè)方法，確定避免葉片失速情況下當(dāng)前機(jī)組功率對應(yīng)的最小槳距角；當(dāng)前機(jī)組功率在兩個機(jī)組功率設(shè)定值范圍內(nèi)時，利用插值的方法，確定避免葉片失速情況下當(dāng)前機(jī)組功率對應(yīng)的最小槳距角。能夠在不改變機(jī)組原設(shè)計的情況下達(dá)到避免葉片失速，提高機(jī)組運行穩(wěn)定型及發(fā)電量的目的。
【IPC分類】F03D7-00
【公開號】CN104675621
【申請?zhí)枴緾N201510091910
【發(fā)明人】張凱, 陶友傳, 楊微, 劉杰, 宮偉, 陶芬, 陳鵬
【申請人】中船重工(重慶)海裝風(fēng)電設(shè)備有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月2日