一种风电机组风速风向获取方法及风电机组系统技术方案

本发明专利技术公开一种风电机组风速风向获取方法及风电机组系统，该方法步骤包括：1）建立风速风向数据库；实时根据建立的风速风向数据库构建各风电机组分别与相邻风电机组之间风速和风向的关系，得到相邻风机风速风向关系集；2）当目标风电机组的风速风向仪故障时，获取目标机组所对应的相邻风机风速风向关系，并根据相邻的风电机组当前风速、风向，获取得到目标风电机组的风速、风向；该风电机组系统包括多台风电机组，每台风电机组均配置有一个风速风向仪，还包括风速风向获取装置，风速风向获取装置包括相互连接的相邻风速风向关系建立模块以及获取模块。本发明专利技术具有实现方法简单、所需成本低、环境适应性强且风速风向获取精度及可靠性高的优点。

Method for obtaining wind speed and wind direction of wind turbine and wind turbine system

The invention discloses a wind turbine wind acquisition method and wind turbine system, the method comprises the following steps: 1) the establishment of wind wind speed and wind direction according to the real-time database; the relationship database construction between the wind turbine and the adjacent wind turbine wind speed and wind direction, wind speed and direction of the fan adjacent relation set; 2) when the fault target anemometer wind turbine, adjacent fan wind relation corresponding to target acquisition unit, and according to the wind turbines adjacent to the current wind speed and wind direction, wind speed, to get the target of wind turbines of the wind; the wind turbine system includes a plurality of wind turbines, each machine group is equipped with a wind instrument, also includes the acquisition device of wind speed and direction of wind speed and wind direction, wind speed and wind direction acquisition apparatus comprises adjacent interconnected modules to establish relations Acquisition module. The invention has the advantages of simple realization method, low cost, strong environmental adaptability, high precision and high reliability of wind speed and wind direction.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及一种风电机组风速风向获取方法及风电机组系统。
技术介绍
风电机组通常需要安装风速风向仪以获取风速、风向信息，而由于风电机组是在高空运行，因而风速风向仪需要安装在机舱顶部，且通常没有保护措施，使得风速风向仪长期工作在暴晒、雨淋、振动、沙尘等恶劣环境中，发生故障的概率较高。一旦风速风向仪发生故障，目前风电机组的控制逻辑一般即为故障停机，这在一定程度上降低了风电机组的可利用率和发电量。为解决上述问题提高风速风向信号获取的可靠性，目前通常是采用安装两个风速风向仪的方法，但是多安装一个风速风向仪将导致成本增加，降低了实现的经济性。针对只安装单个风速风向仪，在风速风向仪故障时有从业者提出利用相邻机组获取风速风向信号的方案，但通常是简单的直接利用相邻机组风速风向信号。如专利申请CN102619687A公开了一种风力发电机组风速风向仪失效时应急控制方法，其是利用邻近机组的风速风向来维持风电机组的正常运行，但相邻机组之间的风速风向信号存在差异，因而其准确性和可靠性并不高。专利申请CN105134483A公开一种风电机组风速仪损坏后仍正常运行的控制方法，其采用一个固定算法来计算机组与相邻机组风向的关系，并取相邻机组风速的最大值做为机组风速的输入值，基于固定算法来计算机组与相邻机组风向的关系，虽然在一定程度上可以提高获取风速风向信号的可靠性，但是每一个风场和机组的地理位置和条件都不同，该方法并不适用于其他不同的风场环境，其普遍适用性不强。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种实现方法简单、所需成本低、风速风向获取精度及可靠性高且环境适应性强的风电机组风速风向获取方法，以及运行可靠性、利用率高的风电机组系统。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种风电机组风速风向获取方法，目标风电场内各风电机组分别配置有一个风速风向仪，所述风速风向获取方法步骤包括：1）分别通过各风电机组对应的风速风向仪实时采集风速、风向信号，并基于采集到的信号建立风速风向数据库；实时根据建立的所述风速风向数据库构建各风电机组分别与相邻风电机组之间风速和风向的关系，得到相邻风机风速风向关系集；2）当目标风电机组的风速风向仪故障时，从所述相邻风机风速风向关系集中获取目标机组所对应的相邻风机风速风向关系，并根据与目标风电机组相邻的风电机组当前风速、风向，获取得到目标风电机组的风速、风向。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤1）中具体通过对所述风速风向数据库进行曲线拟合形成对应各风电机组的拟合曲线簇，基于拟合曲线簇得到相邻风机风速风向关系集。作为本专利技术方法的进一步改进，所述基于拟合曲线簇得到相邻风机风速风向关系集的具体步骤为：1.1）预先根据所述风速风向数据库建立初始拟合曲线簇；1.2）实时获取各风电机组的风速、风向信号对所述初始拟合曲线簇进行修正，得到实时拟合曲线簇，并作为相邻风机风速风向关系集。作为本专利技术方法的进一步改进，所述步骤1.2）中进行修正的具体步骤为：1.21）将所述初始拟合曲线簇作为当前拟合曲线簇，转入执行步骤1.22）；1.22）获取各风电机组的实时风速、风向信号对当前拟合曲线簇进行验证，若验证通过，返回执行步骤1.22）；否则由获取的实时风速、风向信号对当前拟合曲线簇进行修正，返回执行步骤1.22）。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤1）中具体通过SCADA系统实时获取风速风向仪采集到的信号，以基于采集到的信号建立风速风向数据库。作为本专利技术方法的进一步改进，所述步骤2）的具体步骤为：2.1）预先加载具有从所述相邻风机风速风向关系集中获取目标机组所对应的相邻风机风速风向关系，并根据与目标风电机组相邻的风电机组当前风速、风向获取得到目标风电机组的风速、风向的功能的获取模块至SCADA系统中；2.2）当目标风电机组的风速风向仪故障时，SCADA系统接收目标风电机组的获取请求，通过调用所述获取模块获取得到目标风电机组的风速、风向，发送至目标风电机组。一种风电机组系统，包括多台风电机组，每台所述风电机组均配置有一个风速风向仪，还包括风速风向获取装置，所述风速风向获取装置包括相互连接的相邻风速风向关系建立模块以及获取模块，所述相邻风速风向关系建立模块实时获取各个所述风速风向仪采集的风速、风向信号建立风速风向数据库，并实时根据建立的所述风速风向数据库构建各风电机组分别与相邻风电机组之间风速和风向的关系，得到相邻风机风速风向关系集；所述获取模块当目标风电机组的风速风向仪故障时，从所述相邻风机风速风向关系集中获取目标机组所对应的相邻风机风速风向关系，并根据与目标风电机组相邻的风电机组当前风速、风向，获取得到目标风电机组的风速、风向。作为本专利技术系统的进一步改进：所述相邻风速风向关系建立模块与SCADA系统连接，通过所述SCADA系统获取各个所述风速风向仪采集的风速、风向信号。作为本专利技术系统的进一步改进：每台风电机组还配置有风速风向仪故障监测模块，实时监测风速风向仪的故障状态，当监测到发生故障时，向所述风速风向获取装置发送获取请求。作为本专利技术系统的进一步改进：所述获取模块加载至SCADA系统中，当目标风电机组的风速风向仪故障时，SCADA系统接收目标风电机组的获取请求，通过调用所述获取模块获取得到目标风电机组的风速、风向，并发送至目标风电机组。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1）本专利技术通过由实时风速风向信号建立风速风向数据库，基于数据库构建各风电机组分别与相邻风电机组之间风速和风向的关系，当存在风电机组的风速风向仪故障时，根据相邻风机风速风向关系来获取风电机组的风速风向，保证风速风向仪故障时风电机组仍然能够正常运行，避免因风速风向仪故障而导致停机，实现方法简单，所获取的风速风向可靠性高，所需成本低且环境适应性强，能够适用于各种不同风场环境。2）本专利技术通过建立风速风向数据库，能够充分挖掘相邻风机之间的风速风向关系，从而构建得到准确的相邻风机之间风速风向的关系，确保获取风速风向信息的精度以及可靠性；3）本专利技术进一步通过对风速风向数据库中数据形成拟合曲线簇，能够充分表征各风电机组分别与相邻风电机组之间风速和风向的关系，从而获取准确、可靠的风速风向信号；进一步的，基于实时风速、风向信号对拟合曲线簇进行修正，能够实时验证所获得的拟合曲线簇，同时在相邻风机的风速、风向信号之间关系发生变化时，能够及时跟踪到变化并及时修正，从而确保所构建的相邻风机风速、风向之间的关系的实时准确性，有效提高了获取风速、风向的可靠性。附图说明图1是本实施例风电机组风速风向获取方法的实现流程示意图。图2是本专利技术具体实施例中风电机组风速风向获取方法的实现流程示意图。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本实施例风电机组风速风向获取方法，目标风电场内各风电机组分别配置有一个风速风向仪，风速风向获取方法步骤包括：1）分别通过各风电机组对应的风速风向仪实时采集风速、风向信号，并基于采集到的信号建立风速风向数据库；实时根据建立的风速风向数据库构建各风电机组分别与相邻风电机组之间风速和风向的关系，得到相邻风机风速风向关系集；2）当本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风电机组风速风向获取方法，目标风电场内各风电机组分别配置有一个风速风向仪，其特征在于，所述风速风向获取方法步骤包括：1）分别通过各风电机组对应的风速风向仪实时采集风速、风向信号，并基于采集到的信号建立风速风向数据库；实时根据建立的所述风速风向数据库构建各风电机组分别与相邻风电机组之间风速和风向的关系，得到相邻风机风速风向关系集；2）当目标风电机组的风速风向仪故障时，从所述相邻风机风速风向关系集中获取目标机组所对应的相邻风机风速风向关系，并根据与目标风电机组相邻的风电机组当前风速、风向，获取得到目标风电机组的风速、风向。

【技术特征摘要】
1.一种风电机组风速风向获取方法，目标风电场内各风电机组分别配置有一个风速风向仪，其特征在于，所述风速风向获取方法步骤包括：1）分别通过各风电机组对应的风速风向仪实时采集风速、风向信号，并基于采集到的信号建立风速风向数据库；实时根据建立的所述风速风向数据库构建各风电机组分别与相邻风电机组之间风速和风向的关系，得到相邻风机风速风向关系集；2）当目标风电机组的风速风向仪故障时，从所述相邻风机风速风向关系集中获取目标机组所对应的相邻风机风速风向关系，并根据与目标风电机组相邻的风电机组当前风速、风向，获取得到目标风电机组的风速、风向。2.根据权利要求1所述的风电机组风速风向获取方法，其特征在于，所述步骤1）中具体通过对所述风速风向数据库进行曲线拟合形成对应各风电机组的拟合曲线簇，基于拟合曲线簇得到相邻风机风速风向关系集。3.根据权利要求2所述的风电机组风速风向获取方法，其特征在于：所述基于拟合曲线簇得到相邻风机风速风向关系集的具体步骤为：1.1）预先根据所述风速风向数据库建立初始拟合曲线簇；1.2）实时获取各风电机组的风速、风向信号对所述初始拟合曲线簇进行修正，得到实时拟合曲线簇，并作为相邻风机风速风向关系集。4.根据权利要求3所述的风电机组风速风向获取方法，其特征在于，所述步骤1.2）中进行修正的具体步骤为：1.21）将所述初始拟合曲线簇作为当前拟合曲线簇，转入执行步骤1.22）；1.22）获取各风电机组的实时风速、风向信号对当前拟合曲线簇进行验证，若验证通过，返回执行步骤1.22）；否则由获取的实时风速、风向信号对当前拟合曲线簇进行修正，返回执行步骤1.22）。5.根据权利要求1～4中任意一项所述的风电机组风速风向获取方法，其特征在于，所述步骤1）中具体通过SCADA系统实时获取风速风向仪采集到的信号，以基于采集到的信号建立风速风向数据库。6.权利要求1～4中任意一项所述的风电机组风速...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢勇，舒晖，唐益文，宋建秀，胡婵娟，袁莹，喻秋敏，陈世超，汤腾蛟，陈少敏，蒋韬，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43