一种风电机组紧急停机降载优化方法及系统与流程

本发明涉及风电控制，具体涉及一种风电机组紧急停机降载优化方法及系统。

背景技术：

1、风电机组停机方式主要有正常停机、快速停机和紧急停机三种方式，根据机组设计载荷不同，三种停机方式的变桨速率也不同。其中，正常停机和快速停机过程中变桨系统均可在风电机组主控指令下完成收桨动作；而紧急停机是触发安全链停机，不受风电机组主控指令命令。风电机组运行过程中触发安全链停机较为频繁，通常可分为两种情况：一是变桨系统报故障，主动断开安全链变桨系统按照设定速率执行收桨；二是风电机组其他系统安全链断开，导致变桨安全链断开执行收桨，如风速过大、电网故障和变流器严重故障等。

2、风电机组在执行紧急停机过程中通常直接断开变流器，不再受风电机组主控指令限制，采用固定的变桨速率进行收桨停机，但是，直接断电会产生较大的冲击力，导致较大的极限载荷，如叶片截面极限载荷和塔筒极限载荷等，影响风电机组的运行安全。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种风电机组紧急停机降载优化方法及系统，在变流器甩载后，利用变流器为机组提供支撑转矩，缓解风电机组执行紧急停机时的冲击载荷。

2、为了实现上述目的，根据一些实施例，本发明的第一方面，提供了一种风电机组紧急停机降载优化方法，包括：

3、获取变流器转矩短时支撑控制策略，当风电机组紧急停机时，变流器根据转矩短时支撑控制策略，为风电机组提供支撑转矩，降低风电机组紧急停机时的载荷；

4、其中，所述变流器转矩短时支撑控制策略为，将变流器转矩值提升至额定转矩的设定百分比，维持第二设定时间后，按照设定的下降斜率降为零。

5、优选的，所述变流器转矩短时支撑控制策略的获取方式包括：

6、s1、获取风电机组的设计载荷；

7、s2、计算紧急停机工况下风电机组叶片第一关键截面的第一极限载荷；若第一极限载荷超过设计载荷，根据预设的变流器转矩短时支撑控制策略，计算紧急停机工况下风电机组叶片第一关键截面的第二极限载荷；

8、s3、若第二极限载荷满足设计载荷，执行s4；若第二极限载荷不满足设计载荷，调整变流器转矩短时支撑控制策略，重新计算紧急停机工况下风电机组叶片关键截面的第二极限载荷；

9、s4、复核紧急停机工况下风电机组叶片各关键截面的极限载荷；若风电机组叶片各关键截面的极限载荷存在不满足设计载荷的情况，返回s3，调整变流器转矩短时支撑控制策略；若风电机组叶片各关键截面的极限载荷均满足设计载荷，则以当前变流器转矩短时支撑控制策略作为最终的变流器转矩短时支撑控制策略。

10、优选的，步骤s4中，还包括：若风电机组叶片各关键截面的极限载荷均满足设计载荷，复核风电机组关键部件(如塔筒、轮毂等)的载荷。

11、优选的，所述调整变流器转矩短时支撑控制策略，包括调整变流器转矩值提升幅值，和/或，调整第二设定时间，和/或，调整下降斜率。

12、优选的，还包括，根据变流器转矩短时支撑控制策略，对风电机组进行硬件改造。

13、优选的，所述变流器转矩短时支撑控制策略为，将变流器转矩值提升至额定转矩的50％，维持0.5s后，按照设定斜率降为零。

14、本发明的第二方面，提供了一种风电机组紧急停机降载优化系统，包括：

15、降载优化模块，被配置为，获取变流器转矩短时支撑控制策略，当风电机组紧急停机时，变流器根据转矩短时支撑控制策略，为风电机组提供支撑转矩，降低风电机组紧急停机时的载荷；其中，所述变流器转矩短时支撑控制策略为，将变流器转矩值提升至额定转矩的设定百分比，维持第二设定时间后，按照设定的下降斜率降为零。

16、本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以完成上述一种风电机组紧急停机降载优化方法的步骤。

17、本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成上述一种风电机组紧急停机降载优化方法的步骤。

18、本发明的第五方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述一种风电机组紧急停机降载优化方法的步骤。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、本发明提供了一种风电机组紧急停机降载优化方法及系统，在风电机组紧急停机、变流器甩载后，利用变流器为机组提供短时转矩支撑，大幅缓解了风电机组执行紧急停机时的冲击载荷，有效降低了紧急停机过程中的叶片及各关键部件的极限载荷，将极限载荷控制在设计载荷范围内，保证了机组安全性。控制优化方法简单容易实现，可提高机组可靠性。

21、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种风电机组紧急停机降载优化方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种风电机组紧急停机降载优化方法，其特征在于，所述变流器转矩短时支撑控制策略的获取方式包括：

3.如权利要求2所述的一种风电机组紧急停机降载优化方法，其特征在于，步骤s4中，还包括：若风电机组叶片各关键截面的极限载荷均满足设计载荷，复核风电机组关键部件的极限载荷。

4.如权利要求2所述的一种风电机组紧急停机降载优化方法，其特征在于，所述调整变流器转矩短时支撑控制策略，包括调整变流器转矩值提升幅值，和/或，调整第二设定时间，和/或，调整下降斜率。

5.如权利要求1所述的一种风电机组紧急停机降载优化方法，其特征在于，还包括，根据变流器转矩短时支撑控制策略，对风电机组进行硬件改造。

6.如权利要求1所述的一种风电机组紧急停机降载优化方法，其特征在于，所述变流器转矩短时支撑控制策略为，将变流器转矩值提升至额定转矩的50％，维持0.5s后，按照设定斜率降为零。

7.一种风电机组紧急停机降载优化系统，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以完成权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种风电机组紧急停机降载优化方法及系统，涉及风电控制技术领域，所述方法包括：获取变流器转矩短时支撑控制策略，当风电机组紧急停机时，变流器根据转矩短时支撑控制策略，为风电机组提供支撑转矩，降低风电机组紧急停机时的载荷；其中，所述变流器转矩短时支撑控制策略为，将变流器转矩值提升至额定转矩的设定百分比，维持第二设定时间后，按照设定的下降斜率降为零。本发明能够在变流器甩载后，利用变流器为机组提供支撑转矩，缓解风电机组执行紧急停机时的冲击载荷。

技术研发人员：刘翠翠,王成贤,李钢强,关中杰,刘南南,孙鹏
受保护的技术使用者：中车山东风电有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15