【技術實現步驟摘要】
本申請涉及風力發電控制領域，尤其涉及一種風力發電機組同步轉速段運行控制方法和裝置。
技術介紹
1、雙饋型風力發電機組(dfig)是增速型風力發電機組的一種，在役風力發電機組中比例較高。伴隨著市場成本壓力，近年來雙饋型風力發電機組的電氣類相關問題也大量暴露。其中，由于變流器成本控制，在風力發電機組長期工作于同步轉速區間時，變流器的功率器件的pwm開關頻率將會變低，開關頻率變低時這種低成本的變流器功率器件的結溫會顯著上升，而長期的結溫過高會導致該功率器件損壞，影響風力發電機組的正常運行。
2、在相關技術中，為延長變流器功率器件的使用壽命，會盡量避免風力發電機組長期工作于同步轉速區間。相關技術會通過壓制風力發電機組的轉速，讓該轉速低于同步轉速區間，進行一段時間的積累后再釋放轉速到高于同步轉速區間的高轉速的技術，來直接使風力發電機組的轉速跨越同步轉速區間，進而保證風力發電機組不會工作于同步轉速區間。
3、然而，相關技術由于存在壓制轉速的過程，會存在部分風能浪費，導致風力發電機組發電收益率下降。
技術實現思路
1、本申請提供了一種風力發電機組同步轉速段運行控制方法和裝置，用于在避免變流器功率器件損壞的同時，減少機組發電損失。
2、第一方面，本申請提供了一種風力發電機組同步轉速段運行控制方法，應用于發電機控制裝置，該方法包括：根據風力發電機組中異步發電機的同步轉速和對應的轉速容差百分比，確定同步轉速區間；在風力發電機組進行風能發電時，獲取風力發電機組中異步發
3、在上述實施例中，發電機控制裝置根據實時轉速判斷風力發電機組是否處于同步轉速區間，當處于該區間時，實時監測變流器功率器件的結溫，當結溫超過第一保護閾值時，主動下調實際限制功率至結溫保護功率，以降低功率器件結溫。這種方式避免了功率器件長期高溫工作而導致損壞的情況。同時，通過存儲當前風力發電機組的實際限制功率為初始限制功率，當結溫低于第二保護閾值時再回調實際限制功率至初始限制功率，最大程度減少了風力發電機組的發電損失。
4、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，在功率器件結溫低于第二保護閾值時，回調風力發電機組的實際限制功率至初始限制功率，具體包括：在功率器件結溫低于第二保護閾值時，獲取結溫保護功率和初始限制功率的功率差值；將功率差值按照預設功率步長分成多個有序的功率回調分段；按照多個有序的功率回調分段的排列順序，為實際限制功率增加一個功率回調分段；若在預設測試時間內，功率器件結溫的結溫增值不高于預設異常閾值，則為實際限制功率再增加下一個功率回調分段，直至實際限制功率達到初始限制功率。
5、在上述實施例中，發電機控制裝置當功率器件結溫低于第二保護閾值時，先計算結溫保護功率和初始限制功率的功率差值，然后將該差值按照預設功率步長分成多個有序的功率回調分段。接著，按照功率回調分段的排列順序，逐步增加實際限制功率，并在每次增加后的預設測試時間內監測結溫增值是否超過異常閾值，若沒超過則繼續增加下一分段，直至回調至初始限制功率。這種漸進式的功率回調方式可以避免突然增大功率導致結溫驟升，更加平穩安全地將功率回調至初始水平，從而在保障功率器件安全的同時盡可能減少發電損失。
6、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，在按照多個有序的功率回調分段的排列順序，為實際限制功率增加一個功率回調分段的步驟之后，該方法還包括：若在預設測試時間內，功率器件結溫的結溫增值高于預設異常閾值，則為實際限制功率減少上一個功率回調分段，直至實際限制功率達到結溫保護功率。
7、在上述實施例中，發電機控制裝置在逐步回調實際限制功率的過程中，若監測到結溫增值超過異常閾值，則主動減少上一個功率回調分段，直至回落到結溫保護功率。這種方式相當于在回調過程中設置了結溫異常檢測機制，一旦發現結溫升高過快，則及時降低功率，避免因盲目回調導致功率器件再次進入高溫危險區間。通過該機制，進一步提高了功率器件的安全性，同時也使得功率回調過程更加穩健可控。
8、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，在根據風力發電機組中異步發電機的同步轉速和對應的轉速容差百分比，確定同步轉速區間的步驟之后，該方法還包括：根據同步轉速區間，確定風力發電機組對應的功率調度死區；獲取電網下發的調度限制功率，基于調度限制功率和功率調度死區，確定運行限制功率；以運行限制功率為實際限制功率，控制風力發電機組進行風能發電。
9、在上述實施例中，發電機控制裝置在確定同步轉速區間后，還根據該區間確定了風力發電機組對應的功率調度死區。當電網下發調度限制功率時，若該功率在調度死區內，則將功率死區下界作為實際的運行限制功率。利用調度死區，可在一定程度上控制轉速脫離同步區間，減少調節次數，讓風力發電機組盡量平穩運行，從而有利于機組的安全與發電效率。
10、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，根據同步轉速區間，確定風力發電機組對應的功率調度死區，具體包括：確定風力發電機組在同步轉速時的輸出功率，作為功率死區中心；根據功率容差百分比和功率死區中心，確定功率死區上界和功率死區下界，得到功率調度死區；功率容差百分比低于轉速容差百分比。
11、在上述實施例中，發電機控制裝置直接利用風力發電機組在同步轉速時的輸出功率作為功率死區的中心，再根據給定的功率容差百分比確定上下界。這里的功率容差百分比設置得低于轉速容差百分比。功率對轉速的變化更加敏感，實現對功率控制死區的進一步壓縮，為了兼用風電場級的能量管理同時滿足電網功率限制，提升電網友好性。
12、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，獲取電網下發的調度限制功率，基于調度限制功率和功率調度死區，確定運行限制功率，具體包括：獲取電網下發的調度限制功率，確定調度限制功率是否在功率調度死區范圍之內；若調度限制功率不在功率調度死區范圍之內，則以調度限制功率為運行限制功率；若調度限制功率在功率調度死區范圍之內，以功率死區下界為運行限制功率。
13、在上述實施例中，發電機控制裝置當調度功率位于功率調度死區內時，直接將功率死區下界作為運行限制功率，而不采用調度值。這種做法充分利用了死區的余量，盡可能減少了同步轉速段的功率調節次數。另一方面，當調度功率低于死區下界時，則直接采用調度值作為運行功率。在同步轉速段盡量保持平穩運行的同時，也兼顧了電網調度的需求。
14、結合第一方面的一些實施例，在一些實施例中，在功率器件結溫低于第二保護閾值時，回調風力發電機組的實際限制功率至本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種風力發電機組同步轉速段運行控制方法，其特征在于，應用于發電機控制裝置，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述功率器件結溫低于第二保護閾值時，回調所述風力發電機組的所述實際限制功率至所述初始限制功率，具體包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述按照所述多個有序的功率回調分段的排列順序，為所述實際限制功率增加一個功率回調分段的步驟之后，所述方法還包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根據風力發電機組中異步發電機的同步轉速和對應的轉速容差百分比，確定同步轉速區間的步驟之后，所述方法還包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述同步轉速區間，確定所述風力發電機組對應的功率調度死區，具體包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述獲取電網下發的調度限制功率，基于所述調度限制功率和所述功率調度死區，確定運行限制功率，具體包括：
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述功率器件結溫低于第二保護閾值時，回調所述風力發電
8.一種發電機控制裝置，其特征在于，所述發電機控制裝置包括：一個或多個處理器和存儲器；所述存儲器與所述一個或多個處理器耦合，所述存儲器用于存儲計算機程序代碼，所述計算機程序代碼包括計算機指令，所述一個或多個處理器調用所述計算機指令以使得所述發電機控制裝置執行如權利要求1-7中任一項所述的方法。
9.一種計算機可讀存儲介質，包括指令，其特征在于，當所述指令在發電機控制裝置上運行時，使得所述發電機控制裝置執行如權利要求1-7中任一項所述的方法。
10.一種計算機程序產品，其特征在于，當所述計算機程序產品在發電機控制裝置上運行時，使得所述發電機控制裝置執行如權利要求1-7中任一項所述的方法。
...【技術特征摘要】
1.一種風力發電機組同步轉速段運行控制方法，其特征在于，應用于發電機控制裝置，所述方法包括：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述功率器件結溫低于第二保護閾值時，回調所述風力發電機組的所述實際限制功率至所述初始限制功率，具體包括：
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述按照所述多個有序的功率回調分段的排列順序，為所述實際限制功率增加一個功率回調分段的步驟之后，所述方法還包括：
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根據風力發電機組中異步發電機的同步轉速和對應的轉速容差百分比，確定同步轉速區間的步驟之后，所述方法還包括：
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述同步轉速區間，確定所述風力發電機組對應的功率調度死區，具體包括：
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述獲取電網下發的調度限制功率，基于所述調度限制功率和所述功率...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張碩望，胡書武，袁黎龍，童劍雄，楊先有，曹俊偉，黃凌翔，徐可，周武喜，高賢慧，
申請(專利權)人：湖南興藍風電有限公司，
類型：發明
國別省市：
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