一種風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法、裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法、裝置及系統(tǒng)，該風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法包括：根據(jù)風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在來風(fēng)方向的第一機(jī)艙加速度與所述風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取所述風(fēng)機(jī)的變槳速率給定值；根據(jù)所述機(jī)艙在與所述來風(fēng)方向垂直的方向的第二機(jī)艙加速度與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取所述發(fā)電機(jī)的電磁扭矩給定值；將變槳速率給定值與電磁扭矩給定值輸入至風(fēng)機(jī)。本發(fā)明實(shí)施例能夠有效避免風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)失穩(wěn)以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速過速等故障，保證發(fā)電機(jī)較快的升功率速率，還可以避免變槳速率、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)電磁扭矩給定值、風(fēng)機(jī)輸出功率大幅低頻波動(dòng)以及發(fā)電機(jī)過速故障發(fā)生。
【專利說明】一種風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法、裝置及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及風(fēng)電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法、裝置及系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 直驅(qū)兆瓦風(fēng)機(jī)在并網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行模式下，電網(wǎng)會(huì)通過中央監(jiān)控系統(tǒng)中的能量管理設(shè) 備對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)進(jìn)行限功率運(yùn)行控制。無論是風(fēng)機(jī)輸送到電網(wǎng)功率由大到小的降功率過 程，還是由小到大的升功率過程中，都規(guī)定了各自數(shù)值固定的功率變化速率。
[0003] 當(dāng)能量管理平臺(tái)啟動(dòng)，且風(fēng)機(jī)輸送到電網(wǎng)功率由小到大的升功率過程中，如果升 功率速率取值稍大，兆瓦風(fēng)機(jī)運(yùn)行就會(huì)失穩(wěn)，體現(xiàn)在變槳速率、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低頻波動(dòng)幅度越 來越大，直至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速過速故障發(fā)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法、裝置及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié) 升功率速率，有效避免風(fēng)機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)失穩(wěn)以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速過速等故障。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，其中，該方法包括如下步驟：
[0007] 根據(jù)風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在來風(fēng)方向的第一機(jī)艙加速度與所述風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量 值獲取所述風(fēng)機(jī)的變槳速率給定值；
[0008] 根據(jù)所述機(jī)艙在與所述來風(fēng)方向垂直的方向的第二機(jī)艙加速度與所述發(fā)電機(jī)的 轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取所述發(fā)電機(jī)的電磁扭矩給定值；
[0009] 將所述變槳速率給定值與所述電磁扭矩給定值輸入至所述風(fēng)機(jī)，以便于所述風(fēng)機(jī) 根據(jù)所述變槳速率給定值與所述電磁扭矩給定值調(diào)節(jié)所述風(fēng)機(jī)在升功率過程中的升功率 速率。
[0010] 一種風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置，其中，該裝置包括：
[0011] 第一獲取模塊，用于根據(jù)風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在來風(fēng)方向的第一機(jī)艙加速度與所述風(fēng)機(jī)的 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取所述風(fēng)機(jī)的變槳速率給定值；
[0012] 第二獲取模塊，用于根據(jù)所述機(jī)艙在與所述來風(fēng)方向垂直的方向的第二機(jī)艙加速 度與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取所述發(fā)電機(jī)的電磁扭矩給定值；
[0013] 傳輸模塊，用于將所述變槳速率給定值與所述電磁扭矩給定值輸入至所述風(fēng)機(jī)， 以便于所述風(fēng)機(jī)根據(jù)所述變槳速率給定值與所述電磁扭矩給定值調(diào)節(jié)所述風(fēng)機(jī)在升功率 過程中的升功率速率。
[0014] 一種風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括：
[0015] 變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變流器以及上述技術(shù)方案中所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置； 其中，
[0016] 所述風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置計(jì)算得到變槳速率給定值以及電磁扭矩給定值， 將所述變槳速率給定值與所述電磁扭矩給定值分別輸入至所述變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述變流 器；
[0017] 所述變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)所述變槳速率給定值調(diào)整變槳速率；
[0018] 所述變流器根據(jù)所述電磁扭矩給定值調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)所述發(fā)電機(jī)在升 功率過程中的升功率速率。
[0019] 本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法、裝置及系統(tǒng)，通過來風(fēng)方向、與 來風(fēng)方向相垂直的方向這兩個(gè)方向的第一機(jī)艙加速度與第二機(jī)艙加速度以及發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn) 速測(cè)量值，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)在升功率過程中的升功率速率，能夠有效避免風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn) 失穩(wěn)以及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速過速等故障，保證發(fā)電機(jī)較快的升功率速率，從而可以使風(fēng)機(jī)向電網(wǎng) 輸送更多的功率；此外，還可以避免變槳速率、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)電磁扭矩給定值、風(fēng)機(jī)輸 出功率大幅低頻波動(dòng)以及發(fā)電機(jī)過速故障發(fā)生。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法的流程示意圖；
[0021] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的風(fēng)機(jī)的來風(fēng)方向、與來風(fēng)方向垂直的方向的示意圖；
[0022] 圖3為本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例提供的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法的流程示意圖；
[0023] 圖4為圖3所示實(shí)施例中微分增益系數(shù)與第一差值之間的坐標(biāo)關(guān)系示意圖；
[0024] 圖5為現(xiàn)有技術(shù)中通過波濾波器的單位階躍響應(yīng)的示意圖；
[0025] 圖6為圖3所示實(shí)施例中通過控制單位階躍響應(yīng)的示意圖；
[0026] 圖7為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖8為本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例提供的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028] 圖9為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)圖；
[0030] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例中所采用的15m/s的定常風(fēng)的示意圖；
[0031] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)在50Kw/s升功率過程中變槳速率的比較示意 圖；
[0032] 圖13為本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)在50Kw/s升功率過程中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的比較示意 圖；
[0033] 圖14為本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)在50Kw/s升功率過程中風(fēng)機(jī)的輸出功率的比較 示意圖；
[0034] 圖15為本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)在50Kw/s升功率過程中塔筒底部My彎矩的比 較示意圖；
[0035] 圖16為本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)在50Kw/s升功率過程中葉根My彎矩的比較不 意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法、裝置及系統(tǒng)的進(jìn) 行詳細(xì)描述。
[0037] 第一實(shí)施例：
[0038] 圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法的流程示意圖，圖2 為本發(fā)明實(shí)施例中的風(fēng)機(jī)的來風(fēng)方向、與來風(fēng)方向垂直的方向的示意圖；如圖1所示，該風(fēng) 機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法包括如下步驟：
[0039] 步驟101、根據(jù)風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在來風(fēng)方向的第一機(jī)艙加速度與風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速 測(cè)量值獲取風(fēng)機(jī)的變槳速率給定值。
[0040] 步驟102、根據(jù)機(jī)艙在與來風(fēng)方向垂直的方向的第二機(jī)艙加速度與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速 測(cè)量值獲取發(fā)電機(jī)的電磁扭矩給定值。
[0041] 步驟103、將變槳速率給定值與電磁扭矩給定值輸入至風(fēng)機(jī)，以便于風(fēng)機(jī)根據(jù)變槳 速率給定值與電磁扭矩給定值調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)在升功率過程中的升功率速率。
[0042] 如圖2所示，XT表示風(fēng)機(jī)90的來風(fēng)方向，該來風(fēng)方向具體表示了面向風(fēng)機(jī)90的 方向，YT表不與來風(fēng)方向垂直的方向，ZT表不垂直地面的方向。第一機(jī)艙加速度與第二機(jī) 艙加速度分別由設(shè)置在機(jī)艙內(nèi)的加速度傳感器獲取到。發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值為發(fā)電機(jī)的實(shí) 時(shí)轉(zhuǎn)速值，通過對(duì)該轉(zhuǎn)速測(cè)量值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而得到變槳速率給定值。
[0043] 本發(fā)明實(shí)施例提供的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，通過來風(fēng)方向、與來風(fēng)方向相 垂直的方向這兩個(gè)方向的第一機(jī)艙加速度與第二機(jī)艙加速度以及發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值，調(diào) 節(jié)風(fēng)機(jī)在升功率過程中的升功率速率，能夠有效避免風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)失穩(wěn)以及發(fā)電 機(jī)轉(zhuǎn)速過速等故障，保證發(fā)電機(jī)較快的升功率速率，從而可以使風(fēng)機(jī)向電網(wǎng)輸送更多的功 率；此外，還可以避免變槳速率、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)電磁扭矩給定值、風(fēng)機(jī)輸出功率大幅低 頻波動(dòng)以及發(fā)電機(jī)過速故障發(fā)生。
[0044] 第二實(shí)施例：
[0045] 圖3為本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例提供的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法的流程示意圖，圖 4為圖3所示實(shí)施例中微分增益系數(shù)與第一差值之間的坐標(biāo)關(guān)系示意圖；如圖3所示，該方 法包括如下步驟：
[0046] 步驟301、根據(jù)風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的峰峰值。
[0047] 步驟302、根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的峰峰值獲取發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值。
[0048] 其中，在步驟301和步驟302中，在風(fēng)機(jī)的輸出功率從小到大增大的升功率 過程中，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)的峰峰值在轉(zhuǎn)速低頻時(shí)的波動(dòng)幅度；在峰峰值的波動(dòng)幅 度符合預(yù)設(shè)閾值的條件下，將發(fā)電機(jī)的輸出功率給定值除以最優(yōu)控制增益后開三次方

【權(quán)利要求】
1. 一種風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述方法包括： 根據(jù)風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在來風(fēng)方向的第一機(jī)艙加速度與所述風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲 取所述風(fēng)機(jī)的變槳速率給定值； 根據(jù)所述機(jī)艙在與所述來風(fēng)方向垂直的方向的第二機(jī)艙加速度與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速 測(cè)量值獲取所述發(fā)電機(jī)的電磁扭矩給定值； 將所述變槳速率給定值與所述電磁扭矩給定值輸入至所述風(fēng)機(jī)，以便于所述風(fēng)機(jī)根據(jù) 所述變槳速率給定值與所述電磁扭矩給定值調(diào)節(jié)所述風(fēng)機(jī)在升功率過程中的升功率速率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述方法還包括： 根據(jù)所述風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的峰峰值； 根據(jù)所述峰峰值獲取所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，其特征在于，根據(jù)所述峰峰值 獲取所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值的步驟包括： 在所述風(fēng)機(jī)的輸出功率從小到大增大的升功率過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的 峰峰值在轉(zhuǎn)速低頻時(shí)的波動(dòng)幅度； 在所述峰峰值的波動(dòng)幅度符合預(yù)設(shè)閾值的條件下，將所述發(fā)電機(jī)的輸出功率給定值除 以最優(yōu)控制增益后開三次方，得到所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述根據(jù)風(fēng)機(jī) 的機(jī)艙在來風(fēng)方向的第一機(jī)艙加速度與所述風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取所述風(fēng)機(jī)的 變槳速率給定值的步驟包括： 根據(jù)風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在來風(fēng)方向的第一機(jī)艙加速度獲取第一變槳速率； 根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取第二變槳速率； 將所述第一變槳速率與所述第二變槳速率相加，得到所述風(fēng)機(jī)的變槳速率給定值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述根據(jù)風(fēng)機(jī)的 機(jī)艙在來風(fēng)方向的第一機(jī)艙加速度獲取第一變槳速率的步驟包括： 將所述風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在來風(fēng)方向的第一機(jī)艙加速度進(jìn)行帶通濾波； 將帶通濾波后的所述第一機(jī)艙加速度通過二階濾波器進(jìn)行濾波； 將二階濾波后的所述第一機(jī)艙加速度乘以第一比例增益，得到第一變槳速率。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述發(fā) 電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取第二變槳速率的步驟包括： 將所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值相減，得到第一差值； 根據(jù)所述第一差值進(jìn)行ro控制計(jì)算得到第一中間值； 將所述第一中間值進(jìn)行低通濾波，得到第二變槳速率。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述第 一差值進(jìn)行ro控制計(jì)算得到第一中間值的步驟包括： 將所述第一差值進(jìn)行微分計(jì)算，通過微分后的所述第一差值確定微分增益系數(shù)； 根據(jù)所述微分增益系數(shù)與所述第一差值得到經(jīng)過所述ro控制的第一中間值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述通過微分后 的所述第一差值確定微分增益系數(shù)的步驟包括： 若微分計(jì)算后的所述第一差值小于第一設(shè)定值時(shí)，則所述ro控制的微分增益系數(shù)為 第一增益系數(shù)； 若微分計(jì)算后的所述第一差值大于所述第一設(shè)定值并且小于第二設(shè)定值，則所述微分 增益系數(shù)從所述第一增益系數(shù)線性增大到第二增益系數(shù)，其中，所述第二增益系數(shù)大于所 述第一增益系數(shù)； 若微分計(jì)算后的所述微分增益系數(shù)大于第二設(shè)定值，則所述微分增益系數(shù)保持為所述 第二增益系數(shù)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述機(jī) 艙在與所述來風(fēng)方向垂直的方向的第二機(jī)艙加速度與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取所述 發(fā)電機(jī)的電磁扭矩給定值的步驟包括： 根據(jù)風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在與所述來風(fēng)方向垂直的方向的第二機(jī)艙加速度獲取所述發(fā)電機(jī)的 第一電磁扭矩； 根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取第二電磁扭矩； 根據(jù)所述第一電磁扭矩與所述第二電磁扭矩獲取所述風(fēng)機(jī)的電磁扭矩給定值。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述根據(jù)風(fēng)機(jī)的 機(jī)艙在與所述來風(fēng)方向垂直的方向的第二機(jī)艙加速度獲取所述發(fā)電機(jī)的第一電磁扭矩的 步驟包括： 將所述風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在與所述來風(fēng)方向垂直的方向的第二機(jī)艙加速度進(jìn)行積分； 將積分后的所述第二機(jī)艙加速度通過帶通濾波器進(jìn)行帶通濾波； 將帶通濾波后的所述第二機(jī)艙加速度乘以第二比例增益，得到第一電磁扭矩。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所 述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取第二電磁扭矩的步驟包括： 將所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值相減，得到第二差值； 將所述第二差值進(jìn)行PI控制計(jì)算得到第二中間值； 將所述第二中間值進(jìn)行低通濾波，得到第二電磁扭矩。
12. -種風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置包 括： 第一獲取模塊，用于根據(jù)風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在來風(fēng)方向的第一機(jī)艙加速度與所述風(fēng)機(jī)的發(fā)電 機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取所述風(fēng)機(jī)的變槳速率給定值； 第二獲取模塊，用于根據(jù)所述機(jī)艙在與所述來風(fēng)方向垂直的方向的第二機(jī)艙加速度與 所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取所述發(fā)電機(jī)的電磁扭矩給定值； 傳輸模塊，用于將所述變槳速率給定值與所述電磁扭矩給定值輸入至所述風(fēng)機(jī)，以便 于所述風(fēng)機(jī)根據(jù)所述變槳速率給定值與所述電磁扭矩給定值調(diào)節(jié)所述風(fēng)機(jī)在升功率過程 中的升功率速率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)的升 功率運(yùn)行控制裝置還包括： 第三獲取模塊，用于根據(jù)所述風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取所述發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的峰峰 值； 第四獲取模塊，用于根據(jù)所述峰峰值獲取所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述第四獲取 模塊包括： 監(jiān)測(cè)單元，用于在所述風(fēng)機(jī)的輸出功率從小到大增大的升功率過程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述 發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速的峰峰值在轉(zhuǎn)速低頻時(shí)的波動(dòng)幅度； 處理單元，用于在所述峰峰值的波動(dòng)幅度動(dòng)態(tài)調(diào)整升功率速率符合預(yù)設(shè)值時(shí)，將所述 發(fā)電機(jī)的輸出功率給定值除以最優(yōu)控制增益后開三次方，得到所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速給定值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述第一 獲取模塊包括： 第一獲取單元，用于根據(jù)風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在來風(fēng)方向的第一機(jī)艙加速度獲取第一變槳速 率； 第二獲取單元，用于根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取第 二變槳速率； 加法單元，用于將所述第一變槳速率與所述第二變槳速率相加，得到所述風(fēng)機(jī)的變槳 速率給定值。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述第一獲取 單元包括： 第一帶通濾波子單元，用于將所述風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在來風(fēng)方向的第一機(jī)艙加速度進(jìn)行帶通 濾波； 二階濾波子單元，用于將帶通濾波后的所述第一機(jī)艙加速度通過二階濾波器進(jìn)行濾 波； 第一乘法子單元，用于將二階濾波后的所述第一機(jī)艙加速度乘以第一比例增益，得到 第一變槳速率。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述第二獲取 單元包括： 第一減法子單元，用于將所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值相減， 得到第一差值； ro微分子單元，用于根據(jù)所述第一差值進(jìn)行ro控制計(jì)算得到第一中間值； 第二低通濾波子單元，用于將所述第一中間值進(jìn)行低通濾波，得到第二變槳速率。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述ro微分子 單元包括： 微分器，用于將所述第一差值進(jìn)行微分計(jì)算，通過微分后的所述第一差值確定微分增 益系數(shù)； ro控制器，用于根據(jù)所述微分增益系數(shù)與所述第一差值得到經(jīng)過所述ro控制的第一 中間值。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述微分器通 過如下方式確定所述微分增益系數(shù)： 若微分計(jì)算后的所述第一差值小于第一設(shè)定值時(shí)，則所述ro控制的微分增益系數(shù)為 第一增益系數(shù)； 若微分計(jì)算后的所述第一差值大于所述第一設(shè)定值并且小于第二設(shè)定值，則所述微分 增益系數(shù)從所述第一增益系數(shù)線性增大到第二增益系數(shù)，其中，所述第二增益系數(shù)大于所 述第一增益系數(shù)； 若微分計(jì)算后的所述微分增益系數(shù)大于第二設(shè)定值，則所述微分增益系數(shù)保持為所述 第二增益系數(shù)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述第二獲取 模塊包括： 第三獲取單元，用于根據(jù)風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在與所述來風(fēng)方向垂直的方向的第二機(jī)艙加速度 獲取所述發(fā)電機(jī)的第一電磁扭矩； 第四獲取單元，用于根據(jù)所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值獲取第 二電磁扭矩； 第五獲取單元，用于根據(jù)所述第一電磁扭矩與所述第二電磁扭矩獲取所述風(fēng)機(jī)的電磁 扭矩給定值。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述第三獲取 單元包括： 積分子單元，用于將所述風(fēng)機(jī)的機(jī)艙在與所述來風(fēng)方向垂直的方向的第二機(jī)艙加速度 進(jìn)行積分； 第二帶通濾波子單元，用于將積分后的所述第二機(jī)艙加速度通過帶通濾波器進(jìn)行帶通 濾波； 第二乘法子單元，用于將帶通濾波后的所述第二機(jī)艙加速度乘以第二比例增益，得到 第一電磁扭矩。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置，其特征在于，所述第四 獲取單元包括： 第二減法子單元，用于將所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值與所述發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速測(cè)量值相減， 得到第二差值； PI控制子單元，用于將所述第二差值進(jìn)行PI控制計(jì)算得到第二中間值； 第三低通濾波子單元，用于將所述第二中間值進(jìn)行低通濾波，得到第二電磁扭矩。
23. -種風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制系統(tǒng)，其特征在于，所述風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制系統(tǒng)包 括： 變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變流器以及權(quán)利要求12?22任一所述的風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置； 其中， 所述風(fēng)機(jī)的升功率運(yùn)行控制裝置計(jì)算得到變槳速率給定值以及電磁扭矩給定值，將所 述變槳速率給定值與所述電磁扭矩給定值分別輸入至所述變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述變流器； 所述變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)根據(jù)所述變槳速率給定值調(diào)整變槳速率； 所述變流器根據(jù)所述電磁扭矩給定值調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)所述發(fā)電機(jī)在升功率 過程中的升功率速率。
【文檔編號(hào)】F03D7/04GK104265568SQ201410431946
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】王明江 申請(qǐng)人:新疆金風(fēng)科技股份有限公司