风力发电机组的控制方法及风力发电机组与流程

本公开涉及风力发电，更具体地，涉及一种风力发电机组的控制方法及风力发电机组。

背景技术：

1、随着风力发电技术的发展，风力发电机组的应用环境越来越广泛，诸如陆地、海上等，在一些应用环境中，特别是在风资源较丰富的地区，可能会出现诸如暴风等的极端风况，在这样的极端风况下，对机组的安全性提出更高的要求。

2、在相关技术中，在面对诸如暴风的极端风况时，机组通常需要通过偏航装置不断调整迎风角度，从而确保叶片的受力最小，以确保叶片及机组的稳固性和安全性。

3、然而，在电网失电或者机组程序的偏航响应没有那么及时的情况下，风向与叶片翼型的夹角会逐渐增大，这通常会导致两个方向的变化：一方面，叶片承受的气动推力逐渐增大；另一方面，叶片进入失速状态，导致叶片失速震颤，这两者情况均可能对叶片造成损坏，因此，完全依靠偏航装置的调整来应对极端风况的方案可能是不够可靠和安全的。

技术实现思路

1、鉴于在相关技术中风力发电机组完全依靠偏航装置的调整来应对极端风况的方案可能是不够可靠和安全的问题，本公开提供一种风力发电机组的控制方法及风力发电机组。

2、本公开的第一方面提供一种风力发电机组的控制方法，所述控制方法包括：响应于风力发电机组处于极端风况下，关闭所述风力发电机组的主动变桨控制，并且确定叶片变桨阻尼；对风力发电机组的叶片被动变桨控制，并且在被动变桨过程中对所述叶片施加所述叶片变桨阻尼。

3、可选地，通过以下方式确定所述叶片变桨阻尼：根据所述极端风况的风况信息，确定所述叶片变桨阻尼，使得所述叶片在被动变桨过程中的旋转加速度不大于预设的变桨保护阈值。

4、可选地，通过以下方式确定所述叶片变桨阻尼：确定在预设的仿真风况下，与所述叶片在保持不动的情况下所承受的最大叶根旋转载荷对应的气动耦合变桨力矩值；确定小于或等于所述气动耦合变桨力矩值的多个仿真变桨力矩值；针对每个仿真变桨力矩值，计算在所述预设的仿真风况下，在对所述叶片施加该仿真变桨力矩值时，所述风力发电机组的载荷部件所承受的仿真载荷，其中，所述载荷部件包括叶片、叶轮、轴承和塔架中的至少一者；比较所述多个仿真变桨力矩值所对应的对于每个载荷部件的仿真载荷，从所述多个仿真变桨力矩值中确定所述叶片变桨阻尼。

5、可选地，针对每个仿真变桨力矩值，通过以下方式确定所述仿真载荷：确定在所述预设的仿真风况下，在对所述叶片施加该仿真变桨力矩值时，所述叶片的运动信息，其中，所述运动信息包括所述叶片的旋转速度和/或旋转加速度；基于所述运动信息，确定所述风力发电机组的载荷部件所承受的仿真载荷。

6、可选地，所述比较所述多个仿真变桨力矩值所对应的对于每个载荷部件的仿真载荷，从所述多个仿真变桨力矩值中确定所述叶片变桨阻尼，包括：基于每个载荷部件的预设权重和所述仿真载荷，对每个仿真变桨力矩值进行打分；将得分最高的仿真变桨力矩值确定为所述叶片变桨阻尼。

7、可选地，所述控制方法还包括：响应于所述风力发电机组所处的风况从所述极端风况转换为正常风况，释放所述叶片受到的阻尼力；开启所述风力发电机组的主动变桨控制。

8、可选地，所述在被动变桨过程中对所述叶片施加所述叶片变桨阻尼的步骤包括：通过所述风力发电机组的叶片变桨阻尼调节装置在被动变桨过程中对所述叶片施加所述叶片变桨阻尼；其中，所述叶片变桨阻尼调节装置包括：用于通过液压控制调节施加到所述叶片的阻尼力的液压装置；用于通过机械摩擦产生的摩擦力调节施加到所述叶片的阻尼力的机械摩擦装置；或者，用于通过电力驱动调节施加到所述叶片的阻尼力的电动保持装置。

9、本公开的第二方面提供一种计算机设备，所述计算机设备包括处理器以及存储器：所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行根据本公开的示例性实施例所述的风力发电机组的控制方法。

10、可选地，所述计算机设备连接到所述风力发电机组的控制器；或者，所述计算机设备设置在所述风力发电机组的控制器中。

11、本公开的第三方面提供一种风力发电机组，所述风力发电机组包括根据本公开的示例性实施例所述的计算机设备。

12、根据本公开的风力发电机组的控制方法及风力发电机组，可以在面对极端风况时，关闭风力发电机组的主动变桨控制，并且使叶片进入被动变桨，并且对叶片施加的阻尼力，从而可以在极端风况下通过有阻尼的被动变桨，释放气动力，从而降低载荷，确保叶片及整机的稳固性和安全性，而无需依赖于偏航装置。

技术特征：

1.一种风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，通过以下方式确定所述叶片变桨阻尼：

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，通过以下方式确定所述叶片变桨阻尼：

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，针对每个仿真变桨力矩值，通过以下方式确定所述仿真载荷：

5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述比较所述多个仿真变桨力矩值所对应的对于每个载荷部件的仿真载荷，从所述多个仿真变桨力矩值中确定所述叶片变桨阻尼，包括：

6.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：

7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述在被动变桨过程中对所述叶片施加所述叶片变桨阻尼的步骤包括：

8.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括处理器以及存储器：

9.根据权利要求8所述的计算机设备，其特征在于，所述计算机设备连接到所述风力发电机组的控制器；或者，所述计算机设备设置在所述风力发电机组的控制器中。

10.一种风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组包括根据权利要求8或9所述的计算机设备。

技术总结本公开提供一种风力发电机组的控制方法及风力发电机组，所述控制方法包括：响应于风力发电机组处于极端风况下，关闭所述风力发电机组的主动变桨控制，并且确定叶片变桨阻尼；对风力发电机组的叶片被动变桨控制，并且在被动变桨过程中对所述叶片施加所述叶片变桨阻尼。根据本公开的风力发电机组的控制方法及风力发电机组解决了风力发电机组完全依靠偏航装置的调整来应对极端风况的方案可能是不够可靠和安全的问题，可以在极端风况下通过有阻尼的被动变桨，释放气动力，从而降低载荷，确保叶片及整机的稳固性和安全性。技术研发人员：杜志伟,孟凡虎,朱文杰受保护的技术使用者：北京金风科创风电设备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/30