偏航对风控制方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了偏航对风控制方法、装置及系统，获取卫星罗经所测的机舱的方位角，并获取激光雷达所测的风的信息，风的信息包括不同角度所对应的风速，或者风向，方位角和风的信息在同一高度下测得；根据方位角以及风的信息计算偏航角度；根据偏航角度对机舱进行偏航对风控制。激光雷达安装在距离风力发电机组几十米远无障碍无遮挡处，采用激光雷达测量风的信息，该风的信息不会受到转子叶片的影响，采用与激光雷达在同一坐标系中的卫星罗经测量机舱的方位角，根据风的信息和方位角计算所得的偏航角度更准确，进而提升风力发电机组偏航对风控制的性能。

Yaw control methods, devices and systems

The present invention discloses the wind yaw control method, device and system, access to satellite compass measured by nacelle azimuth, and obtain the measured wind lidar information, wind information including wind speed, corresponding to different angle or direction, azimuth angle and wind information measured at the same height; according to the calculation of the yaw angle and wind azimuth information; according to the yaw angle of yaw control of wind room. Laser radar installed wind turbine at a distance of tens of meters away without obstacles without shelter, the wind lidar measurement information, the information will not be affected by the wind rotor blade, and the laser radar in the same coordinate system in satellite compass azimuth measurement cabin, according to the wind yaw angle and azimuth information the calculated more accurately, and thus enhance the performance of the wind turbine yaw wind control.

【技术实现步骤摘要】
偏航对风控制方法、装置及系统
本专利技术涉及风电
，特别是涉及一种偏航对风控制方法、装置及系统。
技术介绍
风力发电是通过风力发电机组将风能转换成电能的一项技术。风力发电基于无污染，可再生，资源丰富等优点，成为主要的发电技术之一。风力发电机组在发电的过程中，风吹动风力发电机组的机头上的转子叶片旋转，转子叶片旋转带动发电机进行发电。为了尽可能最大限度的利用风能，需要将风力发电机组的机舱上的转子叶片正对着风向，当风向改变时，对风力发电机组进行偏航对风控制。现有技术中，将风速风向仪安装在风力发电机组的机舱上。初始安装时，将风力发电机组的机舱安装的朝向作为参考方向，保证风速风向仪的参考方向与机舱的参考方向相同。当风速风向仪的参考方向与其所测得的风向的夹角为θ时，对机舱进行偏航对风控制，控制机舱相对于参考方向的偏转角度也为θ。由于风速风向仪安装在机舱上，吹向风速风向仪的风先吹过机舱上的转子叶片，再吹向风速风向仪。转子叶片会影响吹向风速风向仪所测的风速和风向，使得风速风向仪测量的风速和风向有误差，进而影响风力发电机组偏航对风控制的性能。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种偏航对风控制的方法、装置及系统，从而能够提升风力发电机组偏航对风控制的性能。为此，本专利技术解决技术问题的技术方案是：一种偏航对风控制方法，所述方法包括：获取卫星罗经所测的机舱的方位角，并获取激光雷达所测的风的信息，所述风的信息包括不同角度所对应的风速或者风向，所述方位角和所述风的信息在同一高度下测得；根据所述方位角以及所述风的信息计算偏航角度；根据所述偏航角度对所述机舱进行偏航对风控制。可选的，所述根据所述方位角以及所述风的信息计算偏航角度包括：计算所述方位角与所述风的信息中风向的差作为偏航角度。可选的，所述根据所述方位角以及所述风的信息计算偏航角度包括：获取预设的方向角度；从所述风的信息中获取第一角度对应的第一风速，获取第二角度对应的第二风速，所述第一角度是所述方位角与所述方向角度的差，所述第二角度是所述方位角与所述方向角度的和；根据所述第一风速，所述第二风速与所述方向角度计算轴向风速和径向风速；计算所述径向风速和所述轴向风速的商的反正切作为偏航角度。可选的，所述获取卫星罗经所测的机舱的方位角，并获取激光雷达所测的风的信息包括：接收第一PLC发送的卫星罗经所测的机舱的方位角，所述第一PLC与主控制器时钟同步；接收第二PLC发送的所述激光雷达所测的风的信息，所述第二PLC与所述主控制器时钟同步。可选的，所述获取卫星罗经所测的机舱的方位角，并获取激光雷达所测的风的信息包括：接收第三PLC发送的卫星罗经所测的机舱的方位角，所述方位角是由第四PLC发送至所述第三PLC的，所述第三PLC和所述第四PLC都与主控制器时钟同步；接收所述第三PLC发送的激光雷达所测的风的信息，所述风的信息是由第五PLC发送至所述第三PLC的，所述第五PLC与所述主控制器时钟同步。一种偏航对风控制装置，所述装置包括：获取单元，用于获取卫星罗经所测的机舱的方位角，并获取激光雷达所测的风的信息，所述风的信息包括不同角度所对应的风速或者风向，所述方位角和所述风的信息在同一高度下测得；计算单元，用于根据所述方位角以及所述风的信息计算偏航角度；控制单元，用于根据所述偏航角度对所述机舱进行偏航对风控制。可选的，所述计算单元，用于计算所述方位角与所述风的信息中风向的差作为偏航角度。可选的，所述计算单元包括：第一获取子单元，用于取预设的方向角度；第二获取子单元，用于从所述风的信息中获取第一角度对应的第一风速，获取第二角度对应的第二风速，所述第一角度是所述方位角与所述方向角度的差，所述第二角度是所述方位角与所述方向角度的和；第一计算子单元，用于根据所述第一风速，所述第二风速与所述方向角度计算轴向风速和径向风速；第二计算子单元，用于计算所述径向风速和所述轴向风速的商的反正切作为偏航角度。可选的，所述获取单元包括：第一接收子单元，用于接收第一PLC发送的卫星罗经所测的机舱的方位角，所述第一PLC与主控制器时钟同步；第二接收子单元，用于接收第二PLC发送的激光雷达所测的风的信息，所述第二PLC与所述主控制器时钟同步。可选的，所述获取单元包括：第三接收子单元，用于接收第三PLC发送的卫星罗经所测的机舱的方位角，所述方位角是由第四PLC发送至所述第三PLC的，所述第三PLC和所述第四PLC都与主控制器时钟同步；第四接收子单元，用于接收所述第三PLC发送的激光雷达所测的风的信息，所述风的信息是由第五PLC发送至所述第三PLC的，所述第五PLC与所述主控制器时钟同步。一种偏航对风控制系统，所述系统包括：主控制器，卫星罗经以及激光雷达；所述卫星罗经测量机舱的方位角；所述激光雷达测量风的信息，所述风的信息包括不同角度所对应的风速，或者风向，所述方位角和所述风的信息在同一高度下测得；所述主控制器获取所述方位角和所述风的信息，根据所述方位角以及所述风的信息计算偏航角度，根据所述偏航角度对所述机舱进行偏航对风控制。可选的，所述系统还包括：第一PLC，以及第二PLC，所述第一PLC和所述第二PLC都与所述主控制器时钟同步；所述卫星罗经将所述方位角发送至所述第一PLC，所述第一PLC所述方位角发送至所述主控制器；所述激光雷达将所述风的信息发送至所述第二PLC，所述第二PLC所述方位角发送至所述主控制器。可选的，所述系统还包括：第三PLC，第四PLC以及第五PLC，所述第三PLC，所述第四PLC以及所述第五PLC都与所述主控制器时钟同步；所述卫星罗经将所述方位角发送至所述第四PLC，所述第四PLC所述方位角发送至所述第三PLC，所述第三PLC将所述方位角发送至所述主控制器；所述激光雷达将所述风的信息发送至所述第五PLC，所述第五PLC所述风的信息发送至所述第三PLC，所述第三PLC将所述风的信息发送至所述主控制器。通过上述技术方案可知，上述技术方案至少具有如下有益效果：本专利技术实施例提供了偏航对风控制的方法、装置及系统，主控制器获取卫星罗经所测的机舱的方位角，并获取激光雷达所测的风的信息，风的信息包括不同角度所对应的风速，或者风向，方位角和风的信息在同一高度下测得；主控制器根据方位角以及风的信息计算偏航角度；主控制器根据偏航角度对所述机舱进行偏航对风控制。激光雷达安装在距离风力发电机组几十米远无障碍无遮挡处，采用激光雷达测量风的信息，该风的信息不会受到转子叶片的影响，采用与激光雷达在同一坐标系中的卫星罗经测量机舱的方位角，根据风的信息和方位角计算所得的偏航角度更准确，进而提升风力发电机组偏航对风控制的性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的偏航对风控制的方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的卫星罗经安装结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的数据采集系统实例结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的数据采集系统另一实例结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的偏航角度计算方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏航对风控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取卫星罗经所测的机舱的方位角，并获取激光雷达所测的风的信息，所述风的信息包括不同角度所对应的风速或者风向，所述方位角和所述风的信息在同一高度下测得；根据所述方位角以及所述风的信息计算偏航角度；根据所述偏航角度对所述机舱进行偏航对风控制。

【技术特征摘要】
1.一种偏航对风控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取卫星罗经所测的机舱的方位角，并获取激光雷达所测的风的信息，所述风的信息包括不同角度所对应的风速或者风向，所述方位角和所述风的信息在同一高度下测得；根据所述方位角以及所述风的信息计算偏航角度；根据所述偏航角度对所述机舱进行偏航对风控制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述方位角以及所述风的信息计算偏航角度包括：计算所述方位角与所述风的信息中风向的差作为偏航角度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述方位角以及所述风的信息计算偏航角度包括：获取预设的方向角度；从所述风的信息中获取第一角度对应的第一风速，获取第二角度对应的第二风速，所述第一角度是所述方位角与所述方向角度的差，所述第二角度是所述方位角与所述方向角度的和；根据所述第一风速，所述第二风速与所述方向角度计算轴向风速和径向风速；计算所述径向风速和所述轴向风速的商的反正切作为偏航角度。4.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取卫星罗经所测的机舱的方位角，并获取激光雷达所测的风的信息包括：接收第一PLC发送的卫星罗经所测的机舱的方位角，所述第一PLC与主控制器时钟同步；接收第二PLC发送的所述激光雷达所测的风的信息，所述第二PLC与所述主控制器时钟同步。5.根据权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，所述获取卫星罗经所测的机舱的方位角，并获取激光雷达所测的风的信息包括：接收第三PLC发送的卫星罗经所测的机舱的方位角，所述方位角是由第四PLC发送至所述第三PLC的，所述第三PLC和所述第四PLC都与主控制器时钟同步；接收所述第三PLC发送的激光雷达所测的风的信息，所述风的信息是由第五PLC发送至所述第三PLC的，所述第五PLC与所述主控制器时钟同步。6.一种偏航对风控制装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元，用于获取卫星罗经所测的机舱的方位角，并获取激光雷达所测的风的信息，所述风的信息包括不同角度所对应的风速或者风向，所述方位角和所述风的信息在同一高度下测得；计算单元，用于根据所述方位角以及所述风的信息计算偏航角度；控制单元，用于根据所述偏航角度对所述机舱进行偏航对风控制。7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算单元，用于计算所述方位角与所述风的信息中风向的差作为偏航角度。8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算单元包括：第一获取子单元，用于取预设的方向角度；第二获取子单元，用于从所述风的信息中获取第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：房海涛，程庆阳，
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