(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211215348.3 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 新疆金风科技股份有限公司 地址 830026 新疆 维吾尔自治区乌鲁 木齐 市乌鲁木齐经济技术开发区上海路 107号 (72)发明人 翟恩地　高杨　徐志良　霍江明　 (74)专利代理 机构 北京东方亿 思知识产权代理 有限责任公司 1 1258 专利代理师 臧静 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/30(2006.01) H02K 7/02(2006.01) H02K 5/24(2006.01) (54)发明名称 风力发电机组及其控制方法 (57)摘要 本发明涉及一种风力发电机组及其控制方 法， 风力发电机组包括风机本体， 包括叶轮、 发电 机以及第一变流器， 储能抑振装置， 包括基座、 安 装架、 转动盘及电能转换机， 控制器， 获取风机本 体实际输出功率与电网目标功率之间的差值 以 及风机本体的振动加速度； 当差值的绝对值大于 零时， 控制器控制储能抑振装置处于充电状态以 及放电状态中的一者， 在充电状态， 电能转换机 驱动转动盘转动并存储电能， 在放电状态， 转动 盘驱动电能转换机转动并释放电能； 当差值的绝 对值等于零时， 控制器根据振动加速度控制电能 转换机驱动转动盘相对安装架转动至预定转速， 以抑制风机本体的振动。 本发明将储能以及抑振 功能集成， 成本低廉， 具有市场竞争优势。 权利要求书5页 说明书17页 附图10页 CN 115514000 A 2022.12.23 CN 115514000 A 1.一种风力发电机组， 其特 征在于， 包括： 风机本体， 包括叶轮、 发电机以及第 一变流器， 所述发电机连接于所述叶轮以及所述第 一变流器之间， 所述第一变流器用于连接电网； 储能抑振装置， 设置于所述风机本体， 包括基座、 安装架、 转动 盘及电能转换机， 所述电 能转换机连接于所述安装架并能够驱动所述转动盘以第一轴线为转动中心相对所述安装 架转动， 所述安装架与所述基座转动连接并能够以第二轴线为转动中心相对所述基座转 动， 所述第一轴线以及所述第二轴线相交设置； 控制器， 获取所述风机本体实际输出功率与电网目标功率之间的差值以及所述风机本 体的振动加速度； 当所述差值的绝对值大于零 时， 所述控制器控制所述储能抑振装置处于充电状态以及 放电状态中的一者， 在所述充电状态， 所述电能转换机驱动所述转动盘转动并存储电能， 在 所述放电状态， 所述 转动盘驱动所述电能转换机转动并释放电能； 当所述差值的绝对值等于零 时， 所述控制器根据 所述振动加速度控制所述电能转换机 驱动所述 转动盘相对所述 安装架转动至预定转速， 以抑制所述 风机本体的振动。 2.根据权利要求1所述的风力发电机组， 其特征在于， 所述储能抑振装置还包括第 二变 流器， 所述第二变流器连接 于所述电能转换机以及所述第一变流器的输出端之间。 3.根据权利要求1所述的风力发电机组， 其特征在于， 所述储能抑振装置的数量为两个 以上， 两个以上所述储能抑振装置彼此并联设置且均连接于所述第一变流器的输出端， 所 述控制器根据所述差值的数值确定处于所述充电状态或者所述放电状态的所述储能抑振 装置的数量。 4.根据权利要求3所述的风力发电机组， 其特征在于， 所述风机本体还包括风机基础、 塔架以及机舱， 所述塔架连接于所述风机基础， 所述机舱设置于所述塔架， 所述叶轮、 所述 发电机以及所述第一变流器均设置于所述机舱， 所述风机基础、 所述塔架以及所述机舱的 至少一者上设置有所述储能抑振 装置。 5.根据权利要求 4所述的风力发电机组， 其特 征在于， 所述控制器 被配置为： 对所述振动加速度的时域数据傅里叶变换获得 所述振动加速度的频谱数据； 根据所述振动加速度的频谱数据控制所述电能转换机驱动所述转动盘转动至预定转 速。 6.根据权利要求5所述的风力发电机组， 其特征在于， 所述机舱上设置有两个以上所述 储能抑振 装置； 或者， 所述机舱设置有至少一个所述储能抑振装置， 所述塔架设置有至少一个所述储 能抑振装置且位于所述塔架靠 近所述机舱的顶部； 或者， 所述塔架靠近所述机舱的顶部设置有两个以上所述储能抑振装置， 两个以上所 述储能抑振 装置沿所述塔架的周向间隔分布且各 所述储能抑振 装置所在高度相同。 7.根据权利要求6所述的风力发电机组， 其特征在于， 所述振动加速度的频谱数据包括 所述机舱在第一方向的一阶频谱数据以及在第二方向上的一阶频谱数据； 两个以上所述储 能抑振装置中至少一者的所述第二轴线沿所述第一方向延伸且至少一者的所述第二轴线 沿所述第二方向延伸， 所述第一方向与所述第二方向相交设置， 所述控制器 被配置为： 当所述第一方向的一阶频谱数据以及所述第二方向上的一阶频谱数据数值均小于等权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115514000 A 2于w值时， 控制各所述储能抑振装置的所述电能转换机停机， 使 得各所述转动盘相对所述安 装架的转速为0； 当所述第一方向的一阶频谱数据以及所述第二方向上的一阶频谱数据数值中至少一 者大于w且小于等于p时， 控制至少一个所述储能抑振装置的所述电能转换机驱动所述转动 盘以第一 转速转动； 当所述第一方向的一阶频谱数据以及所述第二方向上的一阶频谱数据数值至少一者 大于p时， 控制至少一个所述储能抑振装置的电能转换机驱动所述转动盘以第二转速转动， 所述第二 转速大于所述第一 转速。 8.根据权利要求5所述的风力发电机组， 其特征在于， 所述塔架设置有两个以上所述储 能抑振装置， 且两个 以上所述储能抑振装置分别设置为两组并沿所述塔架的轴向间隔分 布， 每组包括至少 两个所述储能抑振装置， 同一组的各所述储能抑振装置沿所述塔架的周 向间隔分布。 9.根据权利要求8所述的风力发电机组， 其特征在于， 所述振动加速度的频谱数据包括 所述机舱在第一方向的一阶频谱数据、 二阶频谱数据以及在第二方向上 的一阶频谱数据、 二阶频谱数据， 位于所述塔架上的两个以上所述储能抑振装置中至少一者的所述第二轴线 沿所述第一方向延伸且至少一者的所述第二轴线沿所述第二方向延伸， 所述第一方向与所 述第二方向相交设置； 所述控制器 被配置为： 当所述第一方向的一阶频谱数据、 二阶频谱数据以及所述第二方向上的一阶频谱数 据、 二阶频谱数据均小于等于w值时， 控制所述塔架上的各所述储能抑振装置的所述电能转 换机停机， 使得 各所述转动盘相对所述 安装架的转速为0； 当所述第一方向的一阶频谱数据、 二阶频谱数据以及所述第二方向上的一阶频谱数 据、 二阶频谱数据中至少一者大于w且小于等于p时， 控制所述塔架上至少一个所述储能抑 振装置的所述电能转换机驱动所述 转动盘以第一 转速转动； 当所述第一方向的一阶频谱数据、 二阶频谱数据以及所述第二方向上的一阶频谱数 据、 二阶频谱数据中至少一者大于p时， 控制所述塔架上至少一个所述电能转换机驱动所述 转动盘以第二 转速转动， 所述第二 转速大于所述第一 转速。 10.根据权利要求5所述的风力发电机组， 其特征在于， 所述风机基础上设置有至少两 个所述储能抑振装置， 所述振动加速度的频谱数据包括浮体振动加速度， 所述控制器被配 置为根据所述浮体振动加速度控制所述风机基础上至少一个所述抑振装置的所述电能转 换机驱动所述 转动盘转动至预定转速 。 11.根据权利要求10所述的风力发电机组， 其特征在于， 所述风机基础包括多个漂浮体 以及连接体， 多个所述漂浮体彼此间隔分布且各所述漂浮体的中心连线呈多边形， 相邻两 个所述漂浮体之间通过所述连接体连接， 所述塔架连接于其中一个所述漂浮体上， 剩余所 述漂浮体上均连接有所述储能抑振 装置。 12.根据权利要求11所述的风力发电机组， 其特征在于， 所述漂浮体的数量为三个且彼 此中心连线呈三角形， 其中一个所述漂浮体与所述塔架连接， 剩余两个所述漂浮体上均连 接有所述储能抑振 装置， 两个所述储能抑振 装置的所述第二轴线相交设置 。 13.根据权利要求12所述的风力发电机组， 其特征在于， 位于所述风机基础上的两个所 述储能抑振装置中其中一者的所述第二轴线沿第一方向延伸且另一者的第二轴线沿第二权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115514000 A 3