技术领域
[0001] 本
发明总体说来涉及风电技术领域，更具体地讲，涉及一种自适应地调整
风力发电机组的转速的方法和装置。
背景技术
[0002] 目前，
风力发电机组通常在设计阶段确定一个运行转速区间，即，风力发电机组在最小运行转速(也称并网转速)和最大运行转速(也称额定转速)之间运行。
[0003] 然而，风力发电机组在运行过程中所处的外界环境会发生变化，上述在设计阶段已经确定的风力发电机组的运行转速区间与风力发电机组的安装机位点的实际风资源的契合较差，这会降低风力发电机组的发电性能，亟待改进。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于提供一种自适应地调整风力发电机组的转速的方法和装置，可以优化风力发电机组的发电性能，保证风力发电机组运行的安全性，有效提高风力发电机组的经济性。
[0005] 本发明的一方面提供一种自适应地调整风力发电机组的转速的方法，包括：确定所述风力发电机组的安装机位点的风资源；根据确定的风资源确定所述风力发电机组的启停机
频率、所述安装机位点的
湍流强度值和所述风力发电机组的
载荷；基于所述风力发电机组的
叶片通过频率、所述风力发电机组的
塔架一阶固有频率、所述启停机频率和所述风力发电机组的输出功率调整所述风力发电机组的最小运行转速；基于所述风力发电机组的额定转速极限值、所述湍流强度值和所述载荷调整所述风力发电机组的最大运行转速。
[0006] 可选地，确定所述风力发电机组的安装机位点的风资源的步骤包括：获取所述风力发电机组的安装机位点的风资源数据；使用风
电场流场仿真方法，结合所述风资源数据确定所述风力发电机组的安装机位点的风速概率
密度分布和
风能参数，其中，所述风资源数据包括风速数据、风向数据、空气密度数据。
[0007] 可选地，根据确定的风资源确定所述风力发电机组的启停机频率、所述安装机位点的湍流强度值和所述风力发电机组的载荷的步骤包括：使用所述风速概率密度分布确定所述启停机频率；使用所述风能参数确定所述湍流强度值；使用所述风能参数和所述风力发电机组的最大运行转速确定所述载荷。
[0008] 可选地，调整所述风力发电机组的最小运行转速的步骤包括：最小转速获取步骤：获取所述风力发电机组的当前最小运行转速，并将所述当前最小运行转速作为第一最小转速；第一比较步骤：获取与所述第一最小转速对应的第一叶片通过频率和第一塔架一阶固有频率，并确定所述第一叶片通过频率和所述第一塔架一阶固有频率之间的第一比值是否大于或者等于第一预设
阈值；第二比较步骤：当确定所述第一比值大于或者等于所述第一预设阈值时，确定与所述第一最小转速对应的所述风力发电机组的第一启停机频率是否小于或者等于预定阈值；第三比较步骤：当确定所述第一启停机频率小于或者等于所述预定阈值时，确定与所述第一最小转速对应的所述风力发电机组的第一输出功率是否大于或者等于所述风力发电机组的自耗电功率；第一最小转速更新步骤：当确定所述第一输出功率大于或者等于所述风力发电机组的自耗电功率时，将所述第一最小转速更新为所述第一最小转速与最小运行转速优化步长之差；频率获取步骤：获取与所述第一最小转速对应的第二叶片通过频率和第二塔架一阶固有频率；第一最小转速确定步骤：当确定所述第二叶片通过频率和所述第二塔架一阶固有频率之间的第二比值小于所述第一预设阈值时，或者当确定与所述第一最小转速对应的所述风力发电机组的第二启停机频率大于所述预定阈值时，或者当确定与所述第一最小转速对应的所述风力发电机组的第二输出功率小于所述风力发电机组的自耗电功率时，将所述第一最小转速与最小运行转速优化步长之和确定为所述风力发电机组的最小运行转速。
[0009] 可选地，调整所述风力发电机组的最小运行转速的步骤还包括：第二最小转速更新步骤：当确定所述第二比值大于或者等于所述第一预设阈值时，并且当确定所述第二启停机频率小于或者等于所述预定阈值时，并且当确定所述第二输出功率大于或者等于所述风力发电机组的自耗电功率时，将所述第一最小转速更新为所述第一最小转速与最小运行转速优化步长之差，并返回所述频率获取步骤。可选地，调整所述风力发电机组的最小运行转速的步骤还包括：第三最小转速更新步骤：当确定所述第一比值小于所述第一预设阈值时，或者当确定所述第一启停机频率大于所述预定阈值时，或者当确定所述第一输出功率小于所述风力发电机组的自耗电功率时，将所述第一最小转速更新为所述第一最小转速与最小运行转速优化步长之和，并返回所述第一比较步骤。
[0010] 可选地，调整所述风力发电机组的最大运行转速的步骤包括：湍流强度比较步骤：确定所述湍流强度值是否小于或者等于预设的湍流强度值；第一最大转速获取步骤：当确定所述湍流强度值小于或者等于预设的湍流强度值时，获取所述风力发电机组的当前最大运行转速，并将所述当前最大运行转速作为第一最大转速；第一最大转速更新步骤：将所述第一最大转速更新为所述第一最大转速与最大运行转速优化步长之和；第一确定步骤：确定与所述第一最大转速对应的所述风力发电机组的载荷是否大于或者等于所述风力发电机组的预设载荷；第二确定步骤：当确定所述载荷小于所述预设载荷时，确定所述第一最大转速是否小于或者等于所述风力发电机组的额定转速极限值；最大转速确定步骤：当确定所述第一最大转速小于或者等于所述额定转速极限值时，将所述第一最大转速确定为所述风力发电机组的最大运行转速。
[0011] 可选地，调整所述风力发电机组的最大运行转速的步骤还包括：第一步长更新步骤：当确定所述载荷大于或者等于所述预设载荷时，或者当确定所述第一最大转速大于所述额定转速极限值时，将所述最大运行转速优化步长更新为最大运行转速优化步长的二分之一，获取所述风力发电机组的当前最大运行转速，将所述当前最大运行转速作为所述第一最大转速，并返回所述第一最大转速更新步骤。
[0012] 可选地，调整所述风力发电机组的最大运行转速的步骤还包括：第二最大转速获取步骤：当确定所述湍流强度值大于预设的湍流强度值时，获取所述风力发电机组的当前最大运行转速，并将所述当前最大运行转速作为第一最大转速；第二最大转速更新步骤：将所述第一最大转速更新为所述第一最大转速与最大运行转速优化步长之差；第三确定步骤：确定与所述第一最大转速对应的所述风力发电机组的载荷是否大于或者等于所述风力发电机组的预设载荷；第三最大转速获取步骤：当确定所述载荷小于所述预设载荷时，获取所述风力发电机组的当前最大运行转速，将所述当前最大运行转速作为所述第一最大转速，并返回所述第一最大转速更新步骤。
[0013] 可选地，调整所述风力发电机组的最大运行转速的步骤还包括：第二步长更新步骤：当确定所述载荷大于或者等于所述预设载荷时，将所述最大运行转速优化步长更新为最大运行转速优化步长的二倍，获取所述风力发电机组的当前最大运行转速，将所述当前最大运行转速作为所述第一最大转速，并返回所述第二最大转速更新步骤。
[0014] 本发明的另一方面还提供一种自适应地调整风力发电机组的转速的装置，包括：风资源确定模
块，确定所述风力发电机组的安装机位点的风资源；参数确定模块，根据确定的风资源确定所述风力发电机组的启停机频率、所述安装机位点的湍流强度值和所述风力发电机组的载荷；最小转速调整模块，基于所述风力发电机组的叶片通过频率、所述风力发电机组的塔架一阶固有频率、所述启停机频率和所述风力发电机组的输出功率调整所述风力发电机组的最小运行转速；最大转速调整模块，基于所述风力发电机组的额定转速极限值、所述湍流强度值和所述载荷调整所述风力发电机组的最大运行转速。
[0015] 可选地，风资源确定模块获取所述风力发电机组的安装机位点的风资源数据，并使用风电场流场仿真方法，结合所述风资源数据确定所述风力发电机组的安装机位点的风速概率密度分布和风能参数，其中，所述风资源数据包括风速数据、风向数据、空气密度数据。
[0016] 可选地，参数确定模块使用所述风速概率密度分布确定所述启停机频率，使用所述风能参数确定所述湍流强度值，使用所述风能参数和所述风力发电机组的最大运行转速确定所述载荷。
[0017] 可选地，最小转速调整模块包括：最小转速获取单元：获取所述风力发电机组的当前最小运行转速，并将所述当前最小运行转速作为第一最小转速；第一比较单元：获取与所述第一最小转速对应的第一叶片通过频率和第一塔架一阶固有频率，并确定所述第一叶片通过频率和所述第一塔架一阶固有频率之间的第一比值是否大于或者等于第一预设阈值；第二比较单元：当确定所述第一比值大于或者等于所述第一预设阈值时，确定与所述第一最小转速对应的所述风力发电机组的第一启停机频率是否小于或者等于预定阈值；第三比较单元：当确定所述第一启停机频率小于或者等于所述预定阈值时，确定与所述第一最小转速对应的所述风力发电机组的第一输出功率是否大于或者等于所述风力发电机组的自耗电功率；第一最小转速更新单元：当确定所述第一输出功率大于或者等于所述风力发电机组的自耗电功率时，将所述第一最小转速更新为所述第一最小转速与最小运行转速优化步长之差；频率获取单元：获取与所述第一最小转速对应的第二叶片通过频率和第二塔架一阶固有频率；第一最小转速确定单元：当确定所述第二叶片通过频率和所述第二塔架一阶固有频率之间的第二比值小于所述第一预设阈值时，或者当确定与所述第一最小转速对应的所述风力发电机组的第二启停机频率大于所述预定阈值时，或者当确定与所述第一最小转速对应的所述风力发电机组的第二输出功率小于所述风力发电机组的自耗电功率时，将所述第一最小转速与最小运行转速优化步长之和确定为所述风力发电机组的最小运行转速。
[0018] 可选地，最小转速调整模块还包括：第二最小转速更新单元：当确定所述第二比值大于或者等于所述第一预设阈值时，并且当确定所述第二启停机频率小于或者等于所述预定阈值时，并且当确定所述第二输出功率大于或者等于所述风力发电机组的自耗电功率时，将所述第一最小转速更新为所述第一最小转速与最小运行转速优化步长之差，并将更新后的所述第一最小转速提供给所述频率获取单元。
[0019] 可选地，最小转速调整模块还包括：第三最小转速更新单元：当确定所述第一比值小于所述第一预设阈值时，或者当确定所述第一启停机频率大于所述预定阈值时，或者当确定所述第一输出功率小于所述风力发电机组的自耗电功率时，将所述第一最小转速更新为所述第一最小转速与最小运行转速优化步长之和，并将更新后的所述第一最小转速提供给第一比较单元。
[0020] 可选地，最大转速调整模块包括：湍流强度比较单元：确定所述湍流强度值是否小于或者等于预设的湍流强度值；第一最大转速获取单元：当确定所述湍流强度值小于或者等于预设的湍流强度值时，获取所述风力发电机组的当前最大运行转速，并将所述当前最大运行转速作为第一最大转速；第一最大转速更新单元：将所述第一最大转速更新为所述第一最大转速与最大运行转速优化步长之和；第一确定单元：确定与所述第一最大转速对应的所述风力发电机组的载荷是否大于或者等于所述风力发电机组的预设载荷；第二确定单元：当确定所述载荷小于所述预设载荷时，确定所述第一最大转速是否小于或者等于所述风力发电机组的额定转速极限值；最大转速确定单元：当确定所述第一最大转速小于或者等于所述额定转速极限值时，将所述第一最大转速确定为所述风力发电机组的最大运行转速。
[0021] 可选地，最大转速调整模块还包括：第一步长更新单元：当确定所述载荷大于或者等于所述预设载荷时，或者当确定所述第一最大转速大于所述额定转速极限值时，将所述最大运行转速优化步长更新为最大运行转速优化步长的二分之一，获取所述风力发电机组的当前最大运行转速，将所述当前最大运行转速作为所述第一最大转速，并将所述第一最大转速提供给第一最大转速更新单元。
[0022] 可选地，最大转速调整模块还包括：第二最大转速获取单元：当确定所述湍流强度值大于预设的湍流强度值时，获取所述风力发电机组的当前最大运行转速，并将所述当前最大运行转速作为第一最大转速；第二最大转速更新单元：将所述第一最大转速更新为所述第一最大转速与最大运行转速优化步长之差；第三确定单元：确定与所述第一最大转速对应的所述风力发电机组的载荷是否大于或者等于所述风力发电机组的预设载荷；第三最大转速获取单元：当确定所述载荷小于所述预设载荷时，获取所述风力发电机组的当前最大运行转速，将所述当前最大运行转速作为所述第一最大转速，并将所述第一最大转速提供给第一最大转速更新单元。
[0023] 可选地，最大转速调整模块还包括：第二步长更新单元：当确定所述载荷大于或者等于所述预设载荷时，将所述最大运行转速优化步长更新为最大运行转速优化步长的二倍，获取所述风力发电机组的当前最大运行转速，将所述当前最大运行转速作为所述第一最大转速，并将所述第一最大转速提供给第二最大转速更新单元。
[0024] 本发明的另一方面还提供一种计算机可读存储介质，存储有当被处理器执行时使得处理器执行如上所述的自适应地调整风力发电机组的转速的方法的
计算机程序。
[0025] 本发明的另一方面还提供一种计算装置，包括：处理器；
存储器，用于存储当被处理器执行使得处理器执行如上所述的自适应地调整风力发电机组的转速的方法的计算机程序。
[0026] 本发明的自适应地调整风力发电机组的转速的方法和装置，根据风力发电机组的安装机位点的风资源，并考虑风力发电机组的共振区间、自耗电功率和启停机频率三种因素来自适应地调整最小运行转速，结合风力发电机组的安装机位点的湍流强度值和风力发电机组的载荷来自适应地调整最大运行转速，从而优化风力发电机组的发电性能，保证风力发电机组运行的安全性，有效提高风力发电机组的经济性。
附图说明
[0027] 通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
[0028] 图1示出根据本发明的
实施例的自适应地调整风力发电机组的转速的方法的
流程图；
[0029] 图2示出根据本发明的实施例的风力发电机组的坎贝尔图的示例；
[0030] 图3示出根据本发明的实施例的调整风力发电机组的最小运行转速的步骤的流程图；
[0031] 图4示出根据本发明的实施例的调整风力发电机组的最大运行转速的步骤的流程图；
[0032] 图5示出根据本发明的实施例的自适应地调整风力发电机组的转速的装置的
框图；
[0033] 图6示出根据本发明的实施例的最小转速调整模块的详细框图；
[0034] 图7示出根据本发明的实施例的最大转速调整模块的详细框图。
具体实施方式
[0035] 现在，将参照附图更充分地描述不同的示例实施例，其中，一些示例性实施例在附图中示出。
[0036] 下面参照图1至图7描述根据本发明的实施例的自适应地调整风力发电机组的转速的方法和装置。
[0037] 图1示出根据本发明的实施例的自适应地调整风力发电机组的转速的方法的流程图，图2示出根据本发明的实施例的风力发电机组的坎贝尔(Campbell)图的示例。
[0038] 在步骤S10，确定风力发电机组的安装机位点的风资源。
[0039] 在步骤S10的一个实施例中，获取风力发电机组的安装机位点的风资源数据；使用风电场流场仿真方法，结合获取的风资源数据确定风力发电机组的安装机位点的风速概率密度分布和风能参数。
[0040] 这里，风资源数据包括风速数据、风向数据、空气密度数据等。
[0041] 风力发电机组的不同安装机位点的实际风资源数据可不同，风力发电机组的同一安装机位点在不同时刻的实际风资源数据也不同。作为示例，可通过风资源测量系统测量得到风力发电机组的安装机位点的风资源数据。
[0042] 应当理解，可使用各种适宜的风电场流场仿真方法来确定风力发电机组的安装机位点的风速概率密度分布和风能参数，本发明对此不作限定。
[0043] 在步骤S20，根据确定的风资源确定风力发电机组的启停机频率、该安装机位点的湍流强度值和风力发电机组的载荷。
[0044] 优选地，在步骤S20，使用风速概率密度分布确定风力发电机组的启停机频率；使用风能参数确定该安装机位点的湍流强度值；使用风能参数和风力发电机组的最大运行转速确定风力发电机组的载荷。
[0045] 这里，该安装机位点的湍流强度值为该安装机位点的湍流强度的代表值，用于指示该安装机位点湍流强度的大小。
[0046] 进一步地，使用不同的风速概率密度分布确定的启停机频率可不同，使用不同的风能参数确定的该安装机位点的湍流强度值可不同。
[0047] 在步骤S30，基于风力发电机组的叶片通过频率、风力发电机组的塔架一阶固有频率、确定的启停机频率和风力发电机组的输出功率调整风力发电机组的最小运行转速。
[0048] 在本发明的实施例的调整风力发电机组的最小运行转速的过程中，综合考虑风力发电机组的共振区间、风力发电机组的输出功率和启停机频率三种因素来进行调整。
[0049] 具体地，风力发电机组避开共振区间通常是指与转速对应的塔架一阶固有频率避开与该转速对应的叶片通过频率和
叶轮转动频率(即，叶轮1P频率)。参照图2，塔架一阶频率f2这条线的两端分别对应风力发电机组的最小运行转速和最大运行转速，由图2可知，风力发电机组的最小运行转速越小，塔架一阶频率f2这条线越靠近风力发电机组的叶片通过频率f1，这会给风力发电机组带来共振的风险。因此，本发明的实施例将风力发电机组避开共振区间作为调整最小运行转速的条件之一。
[0050] 本发明的实施例通过考虑与最小运行转速对应的风力发电机组的叶片通过频率(即，叶轮3P频率)和与最小运行转速对应的风力发电机组的塔架一阶固有频率，来实现避开风力发电机组的共振区间。
[0051] 风力发电机组的最小运行转速影响着风力发电机组的启停机频率，通常风速较低时湍流较大、风速变化频繁，如果风力发电机组的最小运行转速较低，容易造成风力发电机组在启停机之间频繁切换，对风力发电机组造成不利影响。因此，本发明的实施例将风力发电机组的启停机频率作为调整最小运行转速的条件之一。
[0052] 风场自耗电现象主要是指风场在并网发电过程中出现的风力发电机组自身耗电现象，在小风工况时，网侧有功功率由正值变为负值。造成风场自耗电现象的主要原因是风力发电机组在运行过程中风力发电机组的输出功率(即，风力发电机组的发电机输出功率)不足以
支撑风力发电机组的大功率用电设备(如电气元件、冷却系统等)的自耗电，需要
电网额外提供
电能，从而导致风电场自耗电增加，给风电场运营带来额外的发电量损失。因此，本发明的实施例将风力发电机组的输出功率作为调整最小运行转速的条件之一。
[0053] 回到图1，在步骤S40，基于风力发电机组的额定转速极限值、确定的湍流强度值和确定的载荷调整风力发电机组的最大运行转速。
[0054] 在本发明调整风力发电机组的最大运行转速的过程中，综合考虑风力发电机组运行的安全性和风力发电机组的发电机最大能力两种因素来进行调整。这里，风力发电机组的额定转速极限值可为预先设定的值。
[0055] 下面结合图3来详细描述本发明的实施例的调整风力发电机组的最小运行转速的步骤。
[0056] 图3示出根据本发明的实施例的调整风力发电机组的最小运行转速的步骤的流程图。
[0057] 在步骤S301，即，最小转速获取步骤：获取风力发电机组的当前最小运行转速，并将该当前最小运行转速作为第一最小转速。
[0058] 这里，风力发电机组的当前最小运行转速可为预设的风力发电机组的最小运行转速，也可为上一次最小运行转速自适应调整之后得到的优化的最小运行转速。
[0059] 在步骤S302，获取与第一最小转速对应的第一叶片通过频率和第一塔架一阶固有频率。
[0060] 在步骤S303，确定第一叶片通过频率和第一塔架一阶固有频率之间的第一比值是否大于或者等于第一预设阈值。
[0061] 应当理解，第一比较步骤(步骤S302和步骤S303)用于使风力发电机组避开共振区间。优选地，第一预设阈值为1.15。
[0062] 具体地，风力发电机组避开共振区间需要使与最小运行转速对应的叶片通过频率f10和与最小运行转速对应的塔架一阶频率f12满足下式：
[0063] f10/f12≥1.15，
[0064] 即，当确定该第一比值大于或者等于1.15时，风力发电机组可保证一定的安全余量，从而有效避开共振区间。
[0065] 在步骤S304，即，第二比较步骤：当确定第一比值大于或者等于第一预设阈值时，确定与第一最小转速对应的风力发电机组的第一启停机频率是否小于或者等于预定阈值。
[0066] 这里，预定阈值可根据需要预先设置，本发明对此不作限定。
[0067] 在步骤S305，即，第三比较步骤：当确定第一启停机频率小于或者等于预定阈值时，确定与第一最小转速对应的风力发电机组的第一输出功率是否大于或者等于风力发电机组的自耗电功率。
[0068] 在步骤S306，即，第一最小转速更新步骤：当确定第一输出功率大于或者等于风力发电机组的自耗电功率时，将第一最小转速更新为第一最小转速与最小运行转速优化步长之差。
[0069] 这里，最小运行转速优化步长可根据需要预先进行设置，本发明对此不作限定。
[0070] 作为示例，假设将步骤S301中的第一最小转速记为R1，最小运行转速优化步长记为△min，步骤S306更新得到的第一最小转速记为R2，则R2由下式得到：
[0071] R2＝R1-Δmin。
[0072] 在步骤S307(即，频率获取步骤)，获取与第一最小转速对应的第二叶片通过频率和第二塔架一阶固有频率。
[0073] 这里，第二叶片通过频率是与步骤306更新得到的第一最小转速对应的叶片通过频率，第二塔架一阶固有频率是与步骤306更新得到的第一最小转速对应的塔架一阶固有频率。
[0074] 在步骤S308，即，第一最小转速确定步骤：当确定第二叶片通过频率和第二塔架一阶固有频率之间的第二比值小于第一预设阈值时，或者当确定与该第一最小转速对应的风力发电机组的第二启停机频率大于预定阈值时，或者当确定与该第一最小转速对应的风力发电机组的第二输出功率小于风力发电机组的自耗电功率时，将第一最小转速与最小运行转速优化步长之和确定为风力发电机组的最小运行转速。
[0075] 作为示例，假设将步骤S308确定的风力发电机组的最小运行转速记为Rmin，则Rmin由下式得到：
[0076] Rmin＝R2+Δmin。
[0077] 此外，当确定该第二比值大于或者等于第一预设阈值时，并且当确定所述该启停机频率小于或者等于预定阈值时，并且当确定该第二输出功率大于或者等于风力发电机组的自耗电功率时，在步骤S309(即，第二最小转速更新步骤)，将第一最小转速更新为该第一最小转速与最小运行转速优化步长之差，并返回步骤307。
[0078] 这里，在返
回执行的步骤S307中，获取与步骤S309更新得到的第一最小转速对应的叶片通过频率和塔架一阶固有频率。
[0079] 此外，当步骤S303确定第一比值小于第一预设阈值时，或者当步骤S304确定第一启停机频率大于预定阈值时，或者当步骤S305确定第一输出功率小于风力发电机组的自耗电功率时，在步骤S310(即，第三最小转速更新步骤)，将第一最小转速更新为该第一最小转速与最小运行转速优化步长之和，并返回执行步骤S302。
[0080] 这里，步骤S310更新得到的第一最小转速为步骤S301中的第一最小转速R1与最小运行转速优化步长之和。
[0081] 作为示例，假设将步骤S310更新得到的第一最小转速记为R3，则R3由下式得到：
[0082] R3＝R1+Δmin。
[0083] 在此情况下，返回步骤S302获取与更新得到的第一最小转速R3对应的第一叶片通过频率和第一塔架一阶固有频率。
[0084] 下面结合图4来详细描述本发明的实施例的调整风力发电机组的最大运行转速的步骤。
[0085] 图4示出根据本发明的实施例的调整风力发电机组的最大运行转速的步骤的流程图。
[0086] 在步骤S401，即，湍流强度比较步骤：确定该湍流强度值是否小于或者等于预设的湍流强度值。
[0087] 优选地，确定预定风速下的该湍流强度值是否小于或者等于该预定风速下的湍流强度预设值。
[0088] 当步骤S401确定湍流强度值小于或者等于预设的湍流强度值时，在步骤S402，即，第一最大转速获取步骤：获取风力发电机组的当前最大运行转速，并将该当前最大运行转速作为第一最大转速。
[0089] 这里，风力发电机组的当前最大运行转速可为预设的风力发电机组的最大运行转速，也可为上一次最大运行转速自适应调整之后得到的优化的最大运行转速。
[0090] 在步骤S403，即，第一最大转速更新步骤：将第一最大转速更新为该第一最大转速与最大运行转速优化步长之和。
[0091] 这里，最大运行转速优化步长可根据需要预先进行设置，本发明对此不作限定。
[0092] 作为示例，假设步骤S402获取得到的第一最大转速记为R10，步骤S403更新得到的第一最大转速记为R20，最大运行转速优化步长记为△max，则R20由下式得到：
[0093] R20＝R10+Δmax。
[0094] 在步骤S404，即，第一确定步骤：确定与第一最大转速对应的风力发电机组的载荷是否大于或者等于风力发电机组的预设载荷。
[0095] 具体地，确定与步骤S403更新得到的第一最大转速R20对应的风力发电机组的载荷是否大于或者等于风力发电机组的预设载荷。
[0096] 当步骤S404确定该载荷小于预设载荷时，在步骤S405，即，第二确定步骤：确定第一最大转速是否小于或者等于风力发电机组的额定转速极限值。
[0097] 当步骤S405确定第一最大转速小于或者等于该额定转速极限值时，在步骤S406，即，最大转速确定步骤：将第一最大转速确定为风力发电机组的最大运行转速。
[0098] 这里，通过确定第一最大转速小于或者等于该额定转速极限值，来保证风力发电机组运行的安全性。
[0099] 此外，当步骤S404确定该载荷大于或者等于预设载荷时，或者当步骤S405确定第一最大转速大于该额定转速极限值时，在步骤S407，即，第一步长更新步骤：将最大运行转速优化步长更新为最大运行转速优化步长的二分之一，获取风力发电机组的当前最大运行转速，将该当前最大运行转速作为第一最大转速，并返回步骤S403。
[0100] 作为示例，假设返回执行步骤S403更新得到的第一最大转速记为R30，[0101]
[0102] 则R30由下式得到：
[0103] 此外，当步骤S401确定该湍流强度值大于预设的湍流强度值时，在步骤408，即，第二最大转速获取步骤：获取风力发电机组的当前最大运行转速，并将该当前最大运行转速作为第一最大转速。
[0104] 在步骤409，即，第二最大转速更新步骤：将第一最大转速更新为该第一最大转速与最大运行转速优化步长之差。
[0105] 作为示例，假设步骤S408获取得到的第一最大转速记为R10，步骤S409更新得到的第一最大转速记为R30，最大运行转速优化步长记为△max，则R30由下式得到：
[0106] R30＝R10-Δmax。
[0107] 在步骤410，即，第三确定步骤：确定与第一最大转速对应的风力发电机组的载荷是否大于或者等于风力发电机组的预设载荷。
[0108] 具体地，确定与步骤S410更新得到的第一最大转速R30对应的风力发电机组的载荷是否大于或者等于风力发电机组的预设载荷。
[0109] 当步骤410确定该载荷小于预设载荷时，在步骤411，即，第三最大转速获取步骤：获取风力发电机组的当前最大运行转速，将该当前最大运行转速作为第一最大转速，并返回步骤S403。
[0110] 这里，作为示例，假设返回执行步骤S403更新得到的第一最大转速记为R40，则R40由下式得到：
[0111] R40＝R30+Δmax。
[0112] 此外，当步骤410确定该载荷大于或者等于预设载荷时，在步骤S412，即，第二步长更新步骤：将最大运行转速优化步长更新为最大运行转速优化步长的二倍，获取风力发电机组的当前最大运行转速，将该当前最大运行转速作为第一最大转速，并返回步骤409。
[0113] 作为示例，假设返回步骤409更新得到的第一最大转速为R50，则R50由下式得出：
[0114] R50＝R10-2Δmax。
[0115] 应当理解，调整风力发电机组的最大运行转速可直接影响风力发电机组的功率曲线，从而影响风力发电机组的发电量。本发明的实施例自适应的调整风力发电机组的最大运行转速，可优化风力发电机组的发电性能，有效提高风力发电机组的经济性。
[0116] 下面结合图5来详细描述本发明的实施例的自适应地调整风力发电机组的转速的装置。
[0117] 图5示出根据本发明的实施例的自适应地调整风力发电机组的转速的装置的框图。
[0118] 参照图5，根据本发明的实施例的自适应地调整风力发电机组的转速的装置包括：风资源确定模块100、参数确定模块200、最小转速调整模块300和最大转速调整模块400。
[0119] 风资源确定模块100确定风力发电机组的安装机位点的风资源。
[0120] 在风资源确定模块100的一个实施例中，风资源确定模块100获取风力发电机组的安装机位点的风资源数据，再使用风电场流场仿真方法，结合获取的风资源数据确定风力发电机组的安装机位点的风速概率密度分布和风能参数。
[0121] 这里，风资源数据包括风速数据、风向数据、空气密度数据等。
[0122] 参数确定模块200根据确定的风资源确定风力发电机组的启停机频率、该安装机位点的湍流强度值和风力发电机组的载荷。
[0123] 优选地，参数确定模块200使用风速概率密度分布确定风力发电机组的启停机频率，使用风能参数确定该安装机位点的湍流强度值，使用风能参数和风力发电机组的最大运行转速确定风力发电机组的载荷。
[0124] 最小转速调整模块300基于风力发电机组的叶片通过频率、风力发电机组的塔架一阶固有频率、该启停机频率和风力发电机组的输出功率调整风力发电机组的最小运行转速。
[0125] 最大转速调整模块400基于风力发电机组的额定转速极限值、该湍流强度值和该载荷调整风力发电机组的最大运行转速。
[0126] 下面结合图6来详细描述本发明的实施例的最小转速调整模块调整风力发电机组的最小运行转速的过程。
[0127] 图6示出根据本发明的实施例的最小转速调整模块的详细框图。
[0128] 参照图6，最小转速调整模块300包括最小转速获取单元301、第一比较单元302、第二比较单元303、第三比较单元304、第一最小转速更新单元305、频率获取单元306和第一最小转速确定单元307。
[0129] 最小转速获取单元301获取风力发电机组的当前最小运行转速，并将该当前最小运行转速作为第一最小转速。
[0130] 第一比较单元302获取与该第一最小转速对应的第一叶片通过频率和第一塔架一阶固有频率，并确定第一叶片通过频率和第一塔架一阶固有频率之间的第一比值是否大于或者等于第一预设阈值。
[0131] 当确定该第一比值大于或者等于第一预设阈值时，第二比较单元303确定与该第一最小转速对应的风力发电机组的第一启停机频率是否小于或者等于预定阈值。
[0132] 当确定该第一启停机频率小于或者等于预定阈值时，第三比较单元304确定与第一最小转速对应的风力发电机组的第一输出功率是否大于或者等于风力发电机组的自耗电功率。
[0133] 当确定该第一输出功率大于或者等于风力发电机组的自耗电功率时，第一最小转速更新单元305将第一最小转速更新为该第一最小转速与最小运行转速优化步长之差。
[0134] 频率获取单元306获取与该第一最小转速对应的第二叶片通过频率和第二塔架一阶固有频率。
[0135] 当确定该第二叶片通过频率和该第二塔架一阶固有频率之间的第二比值小于第一预设阈值时，或者当确定与该第一最小转速对应的风力发电机组的第二启停机频率大于预定阈值时，或者当确定与该第一最小转速对应的风力发电机组的第二输出功率小于风力发电机组的自耗电功率时，第一最小转速确定单元307将第一最小转速与最小运行转速优化步长之和确定为风力发电机组的最小运行转速。
[0136] 此外，最小转速调整模块300还包括：第二最小转速更新单元(未示出)。
[0137] 当确定该第二比值大于或者等于第一预设阈值时，并且当确定该第二启停机频率小于或者等于预定阈值时，并且当确定该第二输出功率大于或者等于风力发电机组的自耗电功率时，第二最小转速更新单元将第一最小转速更新为该第一最小转速与最小运行转速优化步长之差，并将更新后的第一最小转速提供给频率获取单元306。
[0138] 此外，最小转速调整模块300还包括：第三最小转速更新单元(未示出)。
[0139] 当确定该第一比值小于第一预设阈值时，或者当确定该第一启停机频率大于预定阈值时，或者当确定该第一输出功率小于风力发电机组的自耗电功率时，第三最小转速更新单元将第一最小转速更新为该第一最小转速与最小运行转速优化步长之和，在第三最小转速更新单元执行之后，并将更新后的第一最小转速提供给第一比较单元301。
[0140] 下面结合图7来详细描述本发明的实施例的最大转速调整模块调整风力发电机组的最大运行转速的过程。
[0141] 图7示出根据本发明的实施例的最大转速调整模块的详细框图。
[0142] 参照图7，最大转速调整模块400包括湍流强度比较单元401、第一最大转速获取单元402、第一最大转速更新单元403、第一确定单元404、第二确定单元405和最大转速确定单元406。
[0143] 湍流强度比较单元401确定湍流强度值是否小于或者等于预设的湍流强度值。
[0144] 当确定该湍流强度值小于或者等于预设的湍流强度值时，第一最大转速获取单元402获取风力发电机组的当前最大运行转速，并将该当前最大运行转速作为第一最大转速。
[0145] 第一最大转速更新单元403将第一最大转速更新为该第一最大转速与最大运行转速优化步长之和。
[0146] 第一确定单元404确定与第一最大转速对应的风力发电机组的载荷是否大于或者等于风力发电机组的预设载荷。
[0147] 当确定该载荷小于预设载荷时，第二确定单元405确定该第一最大转速是否小于或者等于风力发电机组的额定转速极限值。
[0148] 当确定该第一最大转速小于或者等于该额定转速极限值时，最大转速确定单元406将该第一最大转速确定为风力发电机组的最大运行转速。
[0149] 此外，最大转速调整模块400还包括第一步长更新单元(未示出)。
[0150] 当确定该载荷大于或者等于预设载荷时，或者当确定第一最大转速大于额定转速极限值时，第一步长更新单元将最大运行转速优化步长更新为最大运行转速优化步长的二分之一，获取风力发电机组的当前最大运行转速，并将第一最大转速提供给第一最大转速更新单元403。
[0151] 此外，最大转速调整模块400还包括第二最大转速获取单元(未示出)、第二最大转速更新单元(未示出)、第三确定单元(未示出)、第三最大转速获取单元(未示出)。
[0152] 当确定该湍流强度值大于预设的湍流强度值时，第二最大转速获取单元获取风力发电机组的当前最大运行转速，并将该当前最大运行转速作为第一最大转速。
[0153] 第二最大转速更新单元将第一最大转速更新为该第一最大转速与最大运行转速优化步长之差。
[0154] 第三确定单元确定与该第一最大转速(即，第二最大转速更新单元更新得到的第一最大转速)对应的风力发电机组的载荷是否大于或者等于风力发电机组的预设载荷；
[0155] 当确定该载荷小于预设载荷时，第三最大转速获取单元获取风力发电机组的当前最大运行转速，将该当前最大运行转速作为第一最大转速，并将第一最大转速提供给第一最大转速更新单元403。
[0156] 此外，最大转速调整模块400还包括第二步长更新单元(未示出)。
[0157] 当确定该载荷大于或者等于预设载荷时，第二步长更新单元将最大运行转速优化步长更新为该最大运行转速优化步长的二倍，获取风力发电机组的当前最大运行转速，将该当前最大运行转速作为第一最大转速，并将第一最大转速提供给第二最大转速更新单元。
[0158] 此外，本发明的实施例的自适应地调整风力发电机组的转速的方法和装置，根据风力发电机组的安装机位点的风资源，并考虑风力发电机组的共振区间、自耗电功率和启停机频率三种因素来自适应地调整最小运行转速，结合风力发电机组的安装机位点的湍流强度值和风力发电机组的载荷来自适应地调整最大运行转速，从而优化风力发电机组的发电性能，保证风力发电机组运行的安全性，有效提高风力发电机组的经济性。
[0159] 根据本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有当被处理器执行时使得处理器执行如上所述的自适应地调整风力发电机组的转速的方法的计算机程序。
[0160] 根据本发明的实施例还提供一种计算装置。该计算装置包括处理器和存储器。存储器用于存储程序指令。所述程序指令被处理器执行使得处理器执行如上所述的自适应地调整风力发电机组的转速的方法的计算机程序。
[0161] 此外，应该理解，根据本发明示例性实施例的自适应地调整风力发电机组的转速的装置中的各个单元可被实现
硬件组件和/或
软件组件。本领域技术人员根据限定的各个单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程
门阵列(FPGA)或专用集成
电路(ASIC)来实现各个单元。
[0162] 尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离
权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
