一种风电机组的控制曲线获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种风电机组的控制曲线获取方法及装置，涉及建模技术领域。所述方法包括：根据模拟桨距角与实际桨距角计算得到桨距角偏差值，并在相同风速和相同转速条件下根据桨距角偏差值调节模型风电机组的模拟桨距角；将实际风电机组功率与模型风电机组功率相等时的桨距角偏差值确定为目标桨距角偏差值，将所述目标桨距角偏差值叠加至所述实际桨距角，得到实际风电机组额定风速以上的第一控制曲线。所述装置执行上述方法。本发明专利技术实施例提供的方法及装置，能够获得风电机组控制曲线。能够获得风电机组控制曲线。能够获得风电机组控制曲线。

【技术实现步骤摘要】
一种风电机组的控制曲线获取方法及装置


[0001]本专利技术涉及建模
，具体涉及一种风电机组的控制曲线获取方法及装置。

技术介绍

[0002]风能是一种清洁的可再生新能源，具有重要的战略地位，得到了快速发展。由于早期的设计技术落后、选址不合理等原因，其发电性能、运行稳定性等性能与当前的机组有一定差距。另外，机组经过一段时间的运行后，也存在效能下降或有待提升的情况。低效风电机组可以通过对其机组进行改造，如加长叶片或者加装增功附加件的方式，或进行控制规律优化来提高机组的性能，以提高发电量。对于老旧机组的技术改造开展了大量的研究，并在部分风电场得到很好地实施和应用，效能提升效果明显。
[0003]但是，技改措施的实施本身也带来一定的安全性风险，目前行业内技改失效事件多发。因此对风电机组进行技术改造需要进行机组改造前后的性能进行一致性预估和安全性校核。这就需要建立风电机组的气动、结构仿真模型。风电机组建模需要的详细几何参数(如翼型的气动参数，叶片弦长、扭角等沿展向的分布等数据)由于资料保存不完整或技术保密等原因通常无法获得，故无法采用常规的建模方法精确建立老旧风电机组的整机模型，无法对机组改造前后的性能进行合理评估。
[0004]目前在风电机组整机建模时，现有风电机组建模技术需要收集叶片详细的几何数据、所使用翼型全攻角范围内的气动参数和机组全风速范围内的控制规律才能完成风电机组建模，如果存在风电机组精确几何数据缺失的情况、则不能建立精确计算模型，也就无法获得风电机组控制曲线。

技术实现思路
/>[0005]针对现有技术中的问题，本专利技术实施例提供一种风电机组的控制曲线获取方法及装置，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
[0006]一方面，本专利技术提出一种风电机组的控制曲线获取方法，包括：
[0007]根据与实际风电机组对应的第一数据映射关系确定与实际叶尖速比和实际桨距角都对应的实际风能利用系数，根据模型风电机组风轮半径、实际风电机组风轮半径和所述实际风能利用系数，计算得到模拟风能利用系数；
[0008]根据与模型风电机组对应的第二数据映射关系确定与所述模拟风能利用系数和模拟叶尖速比都对应的模拟桨距角；
[0009]根据模拟桨距角与实际桨距角计算得到桨距角偏差值，并在相同风速和相同转速条件下根据桨距角偏差值调节模型风电机组的模拟桨距角；
[0010]将实际风电机组功率与模型风电机组功率相等时的桨距角偏差值确定为目标桨距角偏差值，将所述目标桨距角偏差值叠加至所述实际桨距角，得到实际风电机组额定风速以上的第一控制曲线。
[0011]其中，所述根据模型风电机组风轮半径、实际风电机组风轮半径和所述实际风能
利用系数，计算得到模拟风能利用系数，包括：
[0012]根据如下公式计算得到模拟风能利用系数：
[0013][0014]其中，C
pm
为模拟风能利用系数，R
m
为模型风电机组风轮半径，R为实际风电机组风轮半径，C
p
为实际风能利用系数。
[0015]其中，根据如下公式计算所述模拟叶尖速比：
[0016][0017]其中，λ
m
为模拟叶尖速比，n
x
为第x个转速，R
m
为模型风电机组风轮半径。
[0018]其中，根据如下公式计算所述实际叶尖速比：
[0019][0020]其中，λ
x
为实际叶尖速比，n
x
为第x个转速，R为实际风电机组风轮半径。
[0021]其中，所述风电机组的控制曲线获取方法还包括：
[0022]获取实际风电机组的发电机扭矩，根据发电机扭矩和发电机转速的对应关系获取实际风电机组额定风速以下的第二控制曲线；
[0023]合并所述第一控制曲线和所述第二控制曲线，得到实际风电机组全风速范围内的控制曲线。
[0024]本专利技术提出一种基于上述风电机组的控制曲线获取方法的控制曲线使用方法，包括：
[0025]利用所述控制曲线进行风电机组控制规律优化和/或故障诊断。
[0026]一方面，本专利技术提出一种风电机组的控制曲线获取装置，包括：
[0027]计算单元，用于根据与实际风电机组对应的第一数据映射关系确定与实际叶尖速比和实际桨距角都对应的实际风能利用系数，根据模型风电机组风轮半径、实际风电机组风轮半径和所述实际风能利用系数，计算得到模拟风能利用系数；
[0028]确定单元，用于根据与模型风电机组对应的第二数据映射关系确定与所述模拟风能利用系数和模拟叶尖速比都对应的模拟桨距角；
[0029]调节单元，用于根据模拟桨距角与实际桨距角计算得到桨距角偏差值，并在相同风速和相同转速条件下根据桨距角偏差值调节模型风电机组的模拟桨距角；
[0030]获取单元，用于将实际风电机组功率与模型风电机组功率相等时的桨距角偏差值确定为目标桨距角偏差值，将所述目标桨距角偏差值叠加至所述实际桨距角，得到实际风电机组额定风速以上的第一控制曲线。
[0031]再一方面，本专利技术实施例提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如下方法：
[0032]根据与实际风电机组对应的第一数据映射关系确定与实际叶尖速比和实际桨距角都对应的实际风能利用系数，根据模型风电机组风轮半径、实际风电机组风轮半径和所述实际风能利用系数，计算得到模拟风能利用系数；
[0033]根据与模型风电机组对应的第二数据映射关系确定与所述模拟风能利用系数和模拟叶尖速比都对应的模拟桨距角；
[0034]根据模拟桨距角与实际桨距角计算得到桨距角偏差值，并在相同风速和相同转速条件下根据桨距角偏差值调节模型风电机组的模拟桨距角；
[0035]将实际风电机组功率与模型风电机组功率相等时的桨距角偏差值确定为目标桨距角偏差值，将所述目标桨距角偏差值叠加至所述实际桨距角，得到实际风电机组额定风速以上的第一控制曲线。
[0036]本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，包括：
[0037]所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如下方法：
[0038]根据与实际风电机组对应的第一数据映射关系确定与实际叶尖速比和实际桨距角都对应的实际风能利用系数，根据模型风电机组风轮半径、实际风电机组风轮半径和所述实际风能利用系数，计算得到模拟风能利用系数；
[0039]根据与模型风电机组对应的第二数据映射关系确定与所述模拟风能利用系数和模拟叶尖速比都对应的模拟桨距角；
[0040]根据模拟桨距角与实际桨距角计算得到桨距角偏差值，并在相同风速和相同转速条件下根据桨距角偏差值调节模型风电机组的模拟桨距角；
[0041]将实际风电机组功率与模型风电机组功率相等时的桨距角偏差值确定为目标桨距角偏差值，将所述目标桨距角偏差值叠加至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电机组的控制曲线获取方法，其特征在于，包括：根据与实际风电机组对应的第一数据映射关系确定与实际叶尖速比和实际桨距角都对应的实际风能利用系数，根据模型风电机组风轮半径、实际风电机组风轮半径和所述实际风能利用系数，计算得到模拟风能利用系数；根据与模型风电机组对应的第二数据映射关系确定与所述模拟风能利用系数和模拟叶尖速比都对应的模拟桨距角；根据模拟桨距角与实际桨距角计算得到桨距角偏差值，并在相同风速和相同转速条件下根据桨距角偏差值调节模型风电机组的模拟桨距角；将实际风电机组功率与模型风电机组功率相等时的桨距角偏差值确定为目标桨距角偏差值，将所述目标桨距角偏差值叠加至所述实际桨距角，得到实际风电机组额定风速以上的第一控制曲线。2.根据权利要求1所述的风电机组的控制曲线获取方法，其特征在于，所述根据模型风电机组风轮半径、实际风电机组风轮半径和所述实际风能利用系数，计算得到模拟风能利用系数，包括：根据如下公式计算得到模拟风能利用系数：其中，C
pm
为模拟风能利用系数，R
m
为模型风电机组风轮半径，R为实际风电机组风轮半径，C
p
为实际风能利用系数。3.根据权利要求1所述的风电机组的控制曲线获取方法，其特征在于，根据如下公式计算所述模拟叶尖速比：其中，λ
m
为模拟叶尖速比，n
x
为第x个转速，R
m
为模型风电机组风轮半径。4.根据权利要求1所述的风电机组的控制曲线获取方法，其特征在于，根据如下公式计算所述实际叶尖速比：其中，λ
x
为实际叶尖速比，n
x
为第x个转速，R为实际风电机组风轮半径。5.根据权利要求1至4任一所述的风电机组的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玙，张扬帆，吴宇辉，王耀函，马彦伟，马宏飞，付雪姣，
申请(专利权)人：国网冀北电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：