申请/专利权人：国电电力浙江舟山海上风电开发有限公司;浙江工业大学

申请日：2020-06-24

公开（公告）日：2020-10-16

公开（公告）号：CN111779627A

主分类号：F03D7/04(20060101)

分类号：F03D7/04(20060101);F03D7/02(20060101);F03D17/00(20160101);F03D80/00(20160101)

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2020.11.03#实质审查的生效;2020.10.16#公开

摘要：本发明公开了一种适用于海上风电场的含抗台风模式的叶轮控制系统，包括至少一台风力发电机组和中央总控制平台，风力发电机组包括子控制器、塔架、叶片、轮毂和机舱，机舱中上安装有风速和风向传感器，塔架和叶片上均安装有压力传感器，子控制器内置于塔架或机舱中，中央总控制平台和各子控制器连接，子控制器和对应的传感器连接。本发明结合气象信息与风力发电机组的实测信息进行海上风电场风速和风向变化模拟且以叶片和塔架压力总和最小为目标调整叶片和轮毂为最佳停止姿态，减少预测计算量，降低设备性能要求，提高预测结果的精准度，提高风力发电机组的安全性和使用寿命，减少经济损失。

主权项：1.一种适用于海上风电场的含抗台风模式的叶轮控制系统，包括至少一台风力发电机组2，其特征在于：所述适用于海上风电场的含抗台风模式的叶轮控制系统还包括中央总控制平台1，所述风力发电机组2包括子控制器21、塔架22、叶片23、轮毂24和机舱25，所述机舱25上安装有风速和风向传感器，所述塔架22和叶片23上均安装有压力传感器，所述子控制器21内置于所述塔架22或机舱25中，所述中央总控制平台1和各所述子控制器21连接，所述子控制器21与所述风速和风向传感器、压力传感器连接，其中：所述中央总控制平台1，用于接收气象信息和所述子控制器21上传的实测风速和风向数据并向所述子控制器21下达指令，执行如下操作：1当接收到台风预警信息后，向各所述子控制器21下达进入抗台风模式第一阶段指令，根据气象信息及所述风力发电机组2的实测风速和风向数据模拟出预测风速和风向数据并将预测风速和风向数据下达至对应的所述子控制器21；2当所述风力发电机组2的实测风速不断增加且大于第一风速参考值时，向对应的所述子控制器21下达进入抗台风模式第二阶段指令；3当接收到台风预警解除信息后，向各所述子控制器21下达进入抗台风模式第三阶段指令；所述子控制器21，用于上传实测风速和风向数据至所述中央总控制平台1，并接收中央总控制平台1下达的指令及预测风速和风向数据，执行如下操作：1在接收进入抗台风模式第一阶段指令后，根据叶片压力模型和塔架压力模型，以所述中央总控制平台1的预测风速和风向数据为已知参量，以第一夹角和第二夹角为变化参量，通过扫描变化参量的方式估算叶片压力和塔架压力并获得所述估算叶片压力和塔架压力的总和，以所述估算叶片压力和塔架压力的总和最小为目标优选出最佳第一夹角和最佳第二夹角；2在接收进入抗台风模式第二阶段指令后，根据实测风速和风向数据对所述最佳第一夹角和最佳第二夹角进行修正，并在误差允许范围内偏航角始终保持为0°的情况下控制所述风力发电机组2根据修正后的最佳第一夹角和最佳第二夹角调整到位后停机脱网；3在接收进入抗台风模式第三阶段指令后，启动各所述风力发电机组2至完成并网；其中，所述偏航角为叶轮扫掠面轴线与实测风向在水平面上投影的夹角，所述第一夹角为桨距角，所述桨距角为叶片顶端翼型弦线与叶轮扫掠面的夹角，所述第二夹角为地面垂直线与叶片纵向轴线夹角。

全文数据：

权利要求：

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