一种阵风下风力发电机转矩的控制方法、系统、电子设备及介质

本发明涉及风力发电，具体地涉及一种阵风下风力发电机转矩的控制方法、系统、电子设备及介质。

背景技术：

1、随着风力发电机组规模的逐渐扩大和机组安全保护的日趋完善，风力发电机组的发电性能(风力发电机组的发电量及可利用率)，受到了越来越多的重视。即，如何充分利用风能，获取最大能源和经济效益，成为风力发电机组主控系统必须面临的问题。

2、风力发电机组中的发电机转速与风力大小相关，风力可体现为风速，风速越大，风力发电机组的桨叶转动越快，带动风力发电机组的发电机转速越快，为了保证发电机转速稳定，需要调整桨距角来调整发电机转速。在正常风况下，风速的变化比较慢，风速波动周期较长，发电机转速的上升或者下降也比较缓慢，在这种情况下，往往利用转速差值计算得到合适的桨距角，然后对风力发电机组的桨叶进行调桨达到稳定发电机转速的目的。

3、但是在风况突变时，比如出现阵风风况时，风速会在较短的时间内突然增大，从根据转速差值运算得到合适的桨距角值，到根据运算得到的桨距角值进行调桨这一过程，存在滞后性，经常会导致调桨不及时，而且由于风速变化很快，无法有效抑制叶轮转速的突降和突升，进而无法避免速度突变导致的风力发电机振动，降低了系统的稳定性。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的是提供一种阵风下风力发电机转矩的控制方法、系统、电子设备及介质，当阵风来临时，根据风力强度和方向对风力发电机电磁转矩及时做出调整，可有效抑制叶轮转速的突降和突升，从而避免速度突变导致的风力发电机振动，增强抗冲击能力，提高系统的稳定性。

2、为了实现上述目的，本发明实施例提供一种阵风下风力发电机转矩的控制方法，包括：

3、采集阵风信息，并确定阵风的强度和方向；

4、根据所述阵风的强度，采用风力发电机对应的第一电磁转矩控制策略对所述风力发电机的电磁转矩进行调节；

5、根据所述阵风的方向，采用风力发电机对应的第二电磁转矩控制策略对所述风力发电机的电磁转矩进行调节。

6、可选的，所述根据所述阵风的强度，采用风力发电机对应的第一电磁转矩控制策略对所述风力发电机的电磁转矩进行调节，包括：

7、获取阵风下风力发电机的叶片轴速度和叶片轴加速度；

8、根据所述叶片轴速度和所述叶片轴加速度，确定出所述叶片轴对应的叶片轴控制转矩；

9、获取正常风速下，所述风力发电机的额定电磁转矩，并确定所述额定电磁转矩与所述叶片轴控制转矩之间的差值，以所述差值作为电磁转矩调节区间；

10、若所述阵风的强度大于预设强度阈值，则选取所述差值对所述风力发电机的电磁转矩进行调节；

11、若所述阵风的强度不大于预设强度阈值，则选取所述调节区间中小于所述差值的值对所述风力发电机的电磁转矩进行调节。

12、可选的，所述根据所述阵风的方向，采用风力发电机对应的第二电磁转矩控制策略对所述风力发电机的电磁转矩进行调节，包括：

13、若所述阵风方向为顺桨方向，则选取所述差值对所述风力发电机的电磁转矩进行调节；

14、若所述阵风方向为逆桨方向，则选取所述调节区间中小于所述差值的值对所述风力发电机的电磁转矩进行调节。

15、可选的，所述控制方法还包括：

16、若所述阵风的强度超过预设强度阈值，或阵风持续时间超过预设时间，则进行变桨距控制。

17、可选的，变桨距控制过程包括：

18、获取阵风下，所述风力发电机的转速值；

19、根据所述风力发电机的转速值，以及所述风力发电机的额定功率，确定目标桨距角值；

20、根据所述目标桨距角值，调整所述风力发电机的桨距，以保持风力发电机组的输出功率稳定。

21、另一方面，本发明还提供一种阵风下风力发电机转矩的控制系统，包括：

22、采集单元，用于采集阵风信息，并确定阵风的强度和方向；

23、第一调节单元，用于根据所述阵风的强度，采用风力发电机对应的第一电磁转矩控制策略对所述风力发电机的电磁转矩进行调节；

24、第二调节单元，用于根据所述阵风的方向，采用风力发电机对应的第二电磁转矩控制策略对所述风力发电机的电磁转矩进行调节。

25、另一方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上进行运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述所述的控制方法的步骤。

26、另一方面，本发明提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的控制方法的步骤。

27、通过上述技术方案，当阵风来临时，根据风力强度和方向对风力发电机电磁转矩及时做出调整，可有效抑制叶轮转速的突降和突升，从而避免速度突变导致的风力发电机振动，增强抗冲击能力，提高系统的稳定性。

28、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种阵风下风力发电机转矩的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述阵风的强度，采用风力发电机对应的第一电磁转矩控制策略对所述风力发电机的电磁转矩进行调节，包括：

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述阵风的方向，采用风力发电机对应的第二电磁转矩控制策略对所述风力发电机的电磁转矩进行调节，包括：

4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，变桨距控制过程包括：

6.一种阵风下风力发电机转矩的控制系统，其特征在于，包括：

7.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上进行运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任意一项所述的控制方法的步骤。

8.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述的控制方法的步骤。

技术总结本发明实施例提供一种阵风下风力发电机转矩的控制方法、系统、电子设备及介质，属于风力发电领域。该控制方法包括：采集阵风信息，并确定阵风的强度和方向；根据所述阵风的强度，采用风力发电机对应的第一电磁转矩控制策略对所述风力发电机的电磁转矩进行调节；根据所述阵风的方向，采用风力发电机对应的第二电磁转矩控制策略对所述风力发电机的电磁转矩进行调节。当阵风来临时，根据风力强度和方向对风力发电机电磁转矩及时做出调整，可有效抑制叶轮转速的突降和突升，从而避免速度突变导致的风力发电机振动，增强抗冲击能力，提高系统的稳定性。技术研发人员：盛振文,黄守道,何静,黄晟,张昌凡受保护的技术使用者：山东协和学院技术研发日：技术公布日：2024/6/5