CN114934874B 风电机组的控制方法和控制设备以及风电机组 （金风科技股份有限公司）

风电机组的控制方法和控制设备以及风电本公开提供一种风电机组的控制方法和控风电机组所处风场的实时空气密度和所述风电所述实时工作参数和所述风电机组的气动性能2获取风电机组所处风场的实时空气密度和所述风电机根据所述实时空气密度、所述实时工作参数和所述风电机组的气动所述气动性能模型还包括：针对每个历史空气密度，与所述风电针对每个历史空气密度下的每个参考工作参数，基于所述三维模型根据针对每个历史空气密度的与每个参考工作参数对应的最优桨根据针对每个历史空气密度的与每个参考工作参数对应的最优叶尖基于叶素理论构建针对每个历史空气密度的气相对于参考叶轮转速的最优桨距角模型满足6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制方法，其根据所述实时空气密度和所述风电机组的气动性能模型，确定第一变3根据所述实时工作参数、所述第一变化曲线和所述第7.根据权利要求1至5中任一项所述的控制根据所述实时最优桨距角和所述实时最优增益来调节风电机组的8.根据权利要求1至5中任一项所述的控制方法将所述多个空气密度的平均值确定为所述风场的所述第一空气密度传感器设置于所述风场的最高海拔的风电机组所述第二空气密度传感器位于所述风场的最低海拔的风电机组所述第三空气密度传感器和所述第四空气密度传感器位于所述风场的平均海拔的风参数获取单元，被配置为获取风电机组所处风场的实时空气密确定单元，被配置为根据所述实时空气密度、所述实时工作控制单元，被配置为根据所述实时最优桨距角和所述实时最所述气动性能模型包括：最优桨距角模型和最优增益模型，所述最优桨所述气动性能模型还包括：针对每个历史空气密度，与所述风电针对每个历史空气密度下的每个参考工作参数，基于所述三维模型4根据针对每个历史空气密度的与每个参考工作参数对应的最优桨根据针对每个历史空气密度的与每个参考工作参数对应的最优叶尖5电机组所处风场的实时空气密度和所述风电机组的实时工作参数；根据所述实时空气密取单元，被配置为获取风电机组所处风场的实时空气密度和所述风电机组的实时工作参述计算机程序在被处理器执行时实现如上所述的风电机67[0040]对于最优尖速比控制或最优增益控制的阶段，风电机组的叶片受环境因素的影[0041]因此，需要对风速低于额定风速时的最优尖速比控制或[0044]在此描述的特征可以以不同的形式来实现，而不应被解释为限于在此描述的示8通过能够获取风场中的空气密度的其它装置来获取实时空气密度或历史空9[0060]在根据所述实时空气密度、所述实时工作参数和所述风m3表)和最优增益模型(第二参数查找表)，所述最优桨距角模型用于表征每个历史空气密度y"为最优功率系数，λopt为最优功率系数对应的尖速比(即，最优尖速比)，y"和λopt可以通过计算不同尖速比λ所对应的功率系数Cp来获取。可曲线确定最优功率系数cy"对应的最优尖速比λopt。图6所示的性能曲线对应于某一参考桨pp截面微元，法向推力系数Cn和切向推力系数Ct可以基于叶片截面的升力系数Cl和阻力系数[0094]轴向诱导因子a和周向诱导因子b可以通过联立轴向推力系数和法向推力系数的对应的最优尖速比λopt和最优桨距角θopt。pppp大转速Ωmax下运行时，对应的最优功率系数分别为和",以及最优尖速比分别为将出现误差。从而导致风电机组未运行在最优功率系数c"、最优尖速比λopt多个转速的多个Cp_λ_θp气动性能曲面。[0109]根据本公开的示例性实施例，针对每个历史空气密[0110]返回参照图4，可通过图4所示的操作获取气动性能模型中的最优桨距角模型(例对应的叶尖速比作为与该参考工作参数对应的最[0112]可通过安装在风场中的N(例如，1≤N≤20)个空气密度传感器来获取多个历史空ρ其中i为传感器编号。[0114]在得到测量的空气密度Yρ后，可基于BEM理论计算风电机组在最小转速Ωmin与最[0115]例如，可将包括Ωmin和Ωmax在内的所有转速的数量记为NΩ,将转速的计算间隔记c"为转速Ωi下的最大功率系数。如此，可获取类似于图14所示的不同转速Ωi下的气动性能曲面。".gn出功率)的θopt-λopt拟合曲线。例如，图15示出针对连续变化的叶轮转速的θopt-λopt拟合曲历史空气密度下，参考叶轮转速与最优桨距角的对应关系(即，图16中位于上方的函数曲叶轮转速-最优增益(Ω-Kopt)曲线进行处理，以确定所述实时空气密度下的最优桨距角相[0126]图19示出不同类型的风电机组的最优桨距角相对于归一化转速(即，转速比Ω/每种类型的风电机组可基于上述变化范围内的最优桨距角来改善风电机[0129]针对每个历史空气密度的最优桨距角相对于参考叶轮转速的第一参数查找表满用根据本公开的风电机组控制策略，可将桨距角设置为随转速变化的最优桨距角。例如，[0132]图20示出针对同一风电机组应用根据本公开的控制方法优化前后的输出功率(简[0136]参数获取单元101可被配置为获取所述风电机组所处风场的实时空气密度和所述[0137]确定单元102可被配置为根据所述实时空气密度、所述实时工作参数和所述风电[0138]控制单元103可被配置为根据所述实时最优桨距角和所述实时最优增益，控制所[0141]可参照图1至图21描述的控制方法及相关操作来理解图22所示的各个模块所执行电机组所处风场的实时空气密度和所述风电机组的实时工作参数；根据所述实时空气密[0149]以上已参照图1至图23描述了根据本公开的实施例的风电机组的控制方法、控制[0151]由控制系统中的各个组件或控制器执行的控制逻辑或功能可由在一个或多个附个或更多个步骤或功能可根据使用的特定处理策略而