风电机组的控制方法和控制设备以及风电机组与流程

技术特征：
1.一种风电机组的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：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数；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性能模型，确定所述风电机组的实时最优桨距角和实时最优增益；根据所述实时最优桨距角和所述实时最优增益，控制所述风电机组运行。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述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性能模型，确定所述风电机组的实时最优桨距角和实时最优增益之前，所述控制方法还包括：获取所述风电机组的气动性能模型。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述获取所述风电机组的气动性能模型，包括：获取所述风场的多个历史空气密度；基于叶素理论构建针对每个历史空气密度的气动性能模型。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述气动性能模型包括：最优桨距角模型和最优增益模型，所述最优桨距角模型用于表征每个历史空气密度下参考工作参数与最优桨距角的对应关系，所述最优增益模型用于表征每个历史空气密度下参考工作参数与最优增益的对应关系；其中，所述参考工作参数包括参考叶轮转速或参考输出功率。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述气动性能模型还包括：针对每个历史空气密度，与所述风力发电机组的多个参考工作参数分别对应的以叶尖速比、功率系数和桨距角为三维坐标系的三维模型，其中，所述最优桨距角模型和所述最优增益模型是通过以下操作而获取的：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，确定最大功率系数对应的桨距角作为与该参考工作参数对应的最优桨距角，确定最大功率系数对应的叶尖速比作为与该参考工作参数对应的最优叶尖速比；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距角，生成所述最优桨距角模型；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叶尖速比，确定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增益，以生成所述最优增益模型。6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，最小参考工作参数对应的最优桨距角的变化范围为≥0.25
°
且≤3
°
，最大参考工作参数对应的最优桨距角的变化范围为≥-3
°
且≤-0.25
°
。7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，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最优桨距角模型满足以下预定条件：最优桨距角相对于参考叶轮转速的函数为θ＝(kω/ω
max
) b，其中，θ表示最优桨距角，ω表示参考叶轮转速，ω
max
表示额定叶轮转速，k和b均为常数。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，-10≤k≤-0.85，并且0.55≤b≤7。9.根据权利要求1至8中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述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性能模型，确定所述风电机组的实时最优
桨距角和实时最优增益，包括：根据所述实时空气密度和所述风电机组的气动性能模型，确定第一变化曲线以及第二变化曲线，其中，所述第一变化曲线表示所述实时空气密度下的最优桨距角相对于参考工作参数的变化情况，所述第二变化曲线表示所述实时空气密度下的最优增益相对于参考工作参数的变化情况；根据所述实时工作参数、所述第一变化曲线和所述第二变化曲线，确定所述风电机组的实时最优桨距角和实时最优增益。10.根据权利要求1至8中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述根据所述实时最优桨距角和所述实时最优增益，控制所述风电机组运行，包括：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实时工作参数，使得风电机组的桨距角达到实时最优桨距角，风电机组的增益达到实时最优增益。11.根据权利要求1至8中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述实时工作参数包括以下项中的至少一项：实时叶轮转速、实时输出功率。12.根据权利要求1至8中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括：通过安装在所述风场的n个空气密度传感器，在目标时间段内，以预设时间间隔，采集所述风场的多个空气密度，所述n为正整数；将所述多个空气密度的平均值确定为所述风场的空气密度。13.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述n个空气密度传感器设置于不同海拔的风电机组的位置处。14.根据权利要求12所述的控制方法，其特征在于，所述n为4，所述n个空气密度传感器包括第一空气密度传感器、第二空气密度传感器、第三空气密度传感器和第四空气密度传感器；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的位置处；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的位置处；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电机组的位置处。15.一种风电机组的控制设备，其特征在于，所述控制设备包括：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度和所述风电机组的实时工作参数；确定单元，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机组的气动性能模型，确定所述风电机组的实时最优桨距角和实时最优增益；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优增益，控制所述风电机组运行。16.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现根据权利要求1至14中任一项所述的风电机组的控制方法。17.一种计算装置，其特征在于，所述计算装置包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现根据权利要求1至14中任一项所述的控制风电机组的方法。
18.一种风电机组，其特征在于，所述风电机组包括：控制器，用于实现根据权利要求1至14中任一项所述的风电机组的控制方法。

技术总结
本公开提供一种风电机组的控制方法和控制设备以及风电机组，所述控制方法包括：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数；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性能模型，确定所述风电机组的实时最优桨距角和实时最优增益；根据所述实时最优桨距角和所述实时最优增益，控制所述风电机组运行。控制所述风电机组运行。控制所述风电机组运行。


技术研发人员：周经纬 翟恩地
受保护的技术使用者：新疆金风科技股份有限公司
技术研发日：2022.05.31
技术公布日：2022/8/22