风力发电机组对风矫正控制方法、装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种风力发电机组对风矫正控制方法、装置和系统，方法包括：实时获取风力发电机组的环境风速值、偏航对风角度实测值和发电功率值；将获取的各环境风速值依据其大小划分为多个风速段,并提取至少一个风速段内的各偏航对风角度实测值和发电功率值；确定被提取的各风速段内的发电功率值中的极大值；根据被提取的各风速段内发电功率值中的极大值对应的偏航对风角度实测值，计算风力发电机组的对风矫正偏差；通过对风矫正偏差对后续获取的偏航对风角度实测值进行矫正处理。本发明专利技术的技术方案实现了对风力发电机组的对风矫正控制操作，同时提高了矫正效率。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组对风矫正控制方法、装置和系统
本专利技术涉及风电
，尤其涉及一种风力发电机组对风矫正控制方法、装置和系统。
技术介绍
由于风力发电机组(简称“机组”)初始安装误差、长期运行后的老化或螺丝松动、以及叶轮尾流影响都会使得机组的偏航系统实际获取的偏航对风角度与真实值之间存在误差，从而导致偏航系统计算的偏航对风角度偏差不准确。偏航对风角度偏差不准确会给机组带来发电量上的损失以及不平衡载荷的增加。因此，如何方便有效的监测并矫正机组的对风角度就显得尤为重要。现有技术中，采用一种通过监测被测机组输出的偏航角度实现偏航矫正的方法，即当偏航对风角度超出全场机组的平均偏航对风角度阈值以及偏航对风角度标准差超出全场机组偏航对风角度标准差阈值时，做出报警，以提示工程技术人员对测风设备进行检查。其缺点是全场机组的平均偏航对风角度以及标准差对于每台独立的风机来说过于粗略，其次，只能按照一定阈值做出报警，不能实时的做出矫正，不能达到机组的安全和性能的需求，并且工程技术人员的操作一定程度上存在误差。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供一种风力发电机组对风矫正控制方法、装置和系统，以实现对运行中的风机进行对风矫正，进而提高了机组偏航矫正的效率。为达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种风力发电机组对风矫正控制方法，包括：实时获取风力发电机组的环境风速值、偏航对风角度实测值和发电功率值；将获取的各所述环境风速值依据其大小划分为多个风速段,并提取至少一个风速段内的各所述偏航对风角度实测值和所述发电功率值；确定被提取的各所述风速段内的所述发电功率值中的极大值；根据被提取的各所述风速段内所述发电功率值中的极大值对应的所述偏航对风角度实测值，计算所述风力发电机组的对风矫正偏差；通过所述对风矫正偏差对后续获取的所述偏航对风角度实测值进行矫正处理。本专利技术的实施例还提供了一种风力发电机组对风矫正控制装置，包括：获取模块，用于实时获取风力发电机组的环境风速值、偏航对风角度实测值和发电功率值；提取模块，用于将获取的各所述环境风速值依据其大小划分为多个风速段,并提取至少一个风速段内的各所述偏航对风角度实测值和所述发电功率值；确定模块，用于确定被提取的各所述风速段内的所述发电功率值中的极大值；计算模块，用于根据被提取的各所述风速段内所述发电功率值中的极大值对应的所述偏航对风角度实测值，计算所述风力发电机组的对风矫正偏差；矫正模块，用于通过所述对风矫正偏差对后续获取的所述偏航对风角度实测值进行矫正处理。本专利技术的实施例提还供了一种风力发电机组对风矫正控制系统，包括：集群控制器和设置在各所述风力发电机组上的单机控制器；所述单机控制器，用于监测其所在风力发电机组的环境风速值、偏航对风角度实测值和发电功率值；所述集群控制器，包括：集群获取模块，用于从各所述单机控制器上获取所述风力发电机组的环境风速值、偏航对风角度实测值和发电功率值；集群提取模块，用于将获取的每个所述风力发电机组的各所述环境风速值依据其大小划分为多个风速段,并提取至少一个风速段内的各所述偏航对风角度实测值和所述发电功率值；集群确定模块，用于确定被提取的所述风力发电机组的各所述风速段内的所述发电功率值中的极大值；集群计算模块，用于根据被提取的所述风力发电机组的各所述风速段内所述发电功率值中的极大值对应的所述偏航对风角度实测值，计算各所述风力发电机组的对风矫正偏差；集群矫正模块，用于通过各所述对风矫正偏差指示相应的所述单机控制器对后续监测的所述偏航对风角度实测值进行矫正处理。本专利技术实施例提供的风力发电机组对风矫正控制方法、装置和系统，通过实时获取风力发电机组的环境风速值、偏航对风角度实测值和发电功率值；根据各风速段内的发电功率值中的极大值对应的偏航对风角度实测值，计算风力发电机组的对风矫正偏差；最后通过该对风矫正偏差对后续获取的偏航对风角度实测值进行矫正处理，从而实现风力发电机组的对风矫正控制，提高了矫正效率。附图说明图1为现有技术中风力发电机组测量风机的偏航对风角度的方法示意图；图2为测风设备无偏差时风力发电机组测量的偏航对风角度与发电功率关系曲线示意图；图3为测风设备存在偏差时风力发电机组测量的偏航对风角度与发电功率关系曲线示意图；图4为本专利技术提供的风力发电机组对风矫正控制方法一个实施例的方法流程图；图5a为本专利技术提供的风力发电机组对风矫正控制方法另一个实施例的方法流程图；图5b为本专利技术提供的风力发电机组对风矫正控制方法示意图；图6为本专利技术提供的风力发电机组对风矫正控制装置一个实施例的结构示意图；图7为本专利技术提供的风力发电机组对风矫正控制装置另一个实施例的结构示意图；图8a为本专利技术提供的风力发电机组对风矫正控制系统一个实施例的结构示意图；图8b为本专利技术提供的风力发电机组对风矫正控制系统中集群控制器的结构示意图。附图标号说明11-测风设备、12-机舱、13-偏航对风角度、14-机舱中心线、15-来流风向；31、32、33分别为相同风速下偏航对风角度与发电功率关系曲线；61-获取模块、62-提取模块、63-确定模块、64-计算模块、65-矫正模块、66-监测模块；81-风力发电机组、82-单机控制器、83-集群控制器；831-集群获取模块、832-集群提取模块、833-集群确定模块、834-集群计算模块、835-集群矫正模块。具体实施方式图1为现有技术中风力发电机组测量风机的偏航对风角度的方法示意图，如图1所述，通常，测风设备11(如风向标)安装在机舱12上，用于测量机组的偏航对风角度13，即机舱中心线14与来流风向15之间的夹角。图2为测风设备无偏差时风力发电机组的偏航对风角度与发电功率(文中涉及的发电功率全部用“标幺化功率”表示)关系曲线示意图，如图2所示，为机组在理想情况下，相同的环境风速段内(同一环境风速段内默认为不同环境风速间的差异对于机组的影响差异可忽略不计)，机组的发电功率理论上应在以偏航对风角度为0°的直线上呈轴对称分布，且极大值对应在0°上。当机组的测风设备自身存在测量偏差后，就会出现如图3所示的偏航对风角度与发电功率关系曲线示意图中的曲线31或曲线32，其中，曲线31和曲线32分别表现为当测风设备在相对正常偏航对风角度的基础上，向负角度方向和向正角度方向偏移后对应的发电功率的偏移情形，曲线33为测风设备无偏差时的偏航对风角度与发电功率关系曲线。本专利技术的实施例利用实际测量的偏航对风角度-发电功率的对应关系与无偏航对风角度偏差下的理论值曲线关系作比较，从而计算风力发电机组的对风矫正偏差；并通过对风矫正偏差对后续获取的偏航对风角度实测值进行矫正处理，从而实现风力发电机组的对风矫正控制操作。本专利技术实施例的技术方案可以适用于各种风力发电机组。实施例一图4为本专利技术提供的风力发电机组对风矫正控制方法一个实施例的方法流程图，该方法的执行主体可以为机组中的偏航控制系统，或是集成在该系统中的控制装置或模块。如图4所示，该风力发电机组对风矫正控制方法具体包括：S401，实时获取风力发电机组的环境风速值、偏航对风角度实测值和发电功率值；其中，环境风速值即为机组所处环境的风速大小；偏航对风角度实测值为机组的测风设备实际测量的偏航对风角度；发电功率值即为机组发电产生的标幺化功率输出值。上述三种参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机组对风矫正控制方法，其特征在于，包括：实时获取风力发电机组的环境风速值、偏航对风角度实测值和发电功率值；将获取的各所述环境风速值依据其大小划分为多个风速段,并提取至少一个风速段内的各所述偏航对风角度实测值和所述发电功率值；确定被提取的各所述风速段内的所述发电功率值中的极大值；根据被提取的各所述风速段内所述发电功率值中的极大值对应的所述偏航对风角度实测值，计算所述风力发电机组的对风矫正偏差；通过所述对风矫正偏差对后续获取的所述偏航对风角度实测值进行矫正处理。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组对风矫正控制方法，包括：实时获取风力发电机组的环境风速值、偏航对风角度实测值和发电功率值，其特征在于，所述方法还包括：将获取的各所述环境风速值依据其大小划分为多个风速段,并提取至少一个风速段内的各所述偏航对风角度实测值和所述发电功率值；确定被提取的各所述风速段内的所述发电功率值中的极大值；根据被提取的各所述风速段内所述发电功率值中的极大值对应的所述偏航对风角度实测值，计算所述风力发电机组的对风矫正偏差；通过所述对风矫正偏差对后续获取的所述偏航对风角度实测值进行矫正处理。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定被提取的各所述风速段内的所述发电功率值中的极大值，包括：针对被提取的各所述风速段内所述发电功率值和所述偏航对风角度实测值进行曲线拟合，并将拟合形成的曲线中所述发电功率值的最大值确定为相应的所述风速段内所述发电功率值中的极大值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据被提取的各所述风速段内所述发电功率值中的极大值对应的所述偏航对风角度实测值，计算所述风力发电机组的对风矫正偏差，包括：对被提取的各所述风速段内所述发电功率值中的极大值对应的所述偏航对风角度实测值进行加权平均值计算，并将计算结果确定为所述风力发电机组的对风矫正偏差。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述对风矫正偏差对后续获取的所述偏航对风角度实测值进行矫正处理，包括：将后续获取的所述偏航对风角度实测值减去所述对风矫正偏差的差值确定为矫正处理后的所述偏航对风角度实测值。5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在计算所述风力发电机组的对风矫正偏差的过程中，若监测到所述风力发电机组当前处于限定功率运行状态或者当前功率已达到额定功率，则触发所述风力发电机组停止本次所述对风矫正偏差的计算过程，并继续利用当前已采用的所述对风矫正偏差对后续获取的所述偏航对风角度实测值进行矫正处理。6.一种风力发电机组对风矫正控制装置，包括：获取模块，用于实时获取风力发电机组的环境风速值、偏航对风角度实测值和发电功率值，其特征在于，所述装置还包括：提取模块，用于将获取的各所述环境风速值依据其大小划分为多个风速段,并提取至少一个风速段内的各所述偏航对风角度实测值和所述发电功率值；确定模块，用于确定被提取的各所述风速段内的所述发电功率值中的极大值；计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：李健，周桂林，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11