一种分布式风力发电机光影污染监测控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式风力发电机光影污染监测控制方法及系统，属于风力发电技术领域。首先当风机偏航至预设的光影危害角度范围时，计算风机的理论光影长度；判断风机的理论光影长度是否在光影危害长度阈值范围内，若否，则风机继续维持现状运行；若是，则利用布设在风机周围的若干光影监测器，结合风机此刻的偏航实际角度，计算实际光影长度；判断理论光影长度与实际光影长度之差是否在差值阈值范围内，若是，则风机继续维持现状运行；若否，则发送偏航指令；风机根据偏航指令偏航后，重复上述步骤，使理论光影长度与实际光影长度之差在差值阈值范围内；最后根据风速和风向调整桨距角，使风机在当前偏航角度下获取最优发电量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式风力发电机光影污染监测控制方法及系统


[0001]本专利技术属于风力发电
，具体涉及一种分布式风力发电机光影污染监测控制方法及系统。

技术介绍

[0002]随着分布式能源的发展，风力发电机已经从远离城市的地区转向工厂、公共设施、居民居住区附近。
[0003]这对风力发电机的光影污染控制提出了更高的要求，为保证光影污染在许可的范围内，能识别风力发电机产生的光影，并通过技术手段降低光影对特定区域的污染，以达到不影响人们的正常生活为目的，是以风力发电机为主要发电设备的分布式能源需要解决的一个问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种分布式风力发电机光影污染监测控制方法及系统，能够实时监测风机的光影，当造成污染时及时调整运行状态，消除光影污染，并兼顾了最优发电量。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]本专利技术公开的一种分布式风力发电机光影污染监测控制方法，包括：
[0007]S1：当风机偏航至预设的光影危害角度范围时，计算风机的理论光影长度；
[0008]S2：判断风机的理论光影长度是否在光影危害长度阈值范围内，若否，则风机继续维持现状运行；若是，则利用布设在风机周围的若干光影监测器，结合风机此刻的偏航实际角度，计算实际光影长度；
[0009]S3：判断理论光影长度与实际光影长度之差是否在差值阈值范围内，若是，则风机继续维持现状运行；若否，则发送偏航指令；
[0010]S4：风机根据偏航指令偏航后，重复S1～S3，使理论光影长度与实际光影长度之差在差值阈值范围内；
[0011]S5：根据风速和风向调整桨距角，使风机在当前偏航角度下获取最优发电量。
[0012]优选地，S1中，根据时刻和风机所处的经度及维度计算风机是否偏航至预设的光影危害角度范围。
[0013]优选地，S1中，风机的理论光影长度根据季节、时刻、偏航角度和风机所处的经度及维度计算得到。
[0014]优选地，S2中，若干光影监测器以塔筒为圆心均布在塔筒周围。
[0015]优选地，光影监测器的数量为4～8个。
[0016]优选地，光影监测器的分布角度和数量根据风机光影敏感方位的方向和大小确定。
[0017]优选地，光影监测器与塔筒之间的距离根据塔筒的高度、叶片长度和风机所处的
地形确定。
[0018]优选地，S2中，计算得到实际光影长度后，利用设置在塔筒顶部的图像采集装置进行校核和修正。
[0019]优选地，S5后还包括S6：若最终的理论光影长度与实际光影长度之差仍不在差值阈值范围内，则发出预警指令，对光影监测器和S1～S3中的计算方法进行校核。
[0020]本专利技术公开的一种分布式风力发电机光影污染监测控制系统，包括：
[0021]风机偏航角度读取模块，读取当前时刻风机的偏航角度；
[0022]理论光影长度计算及判断模块，计算风机的理论光影长度，并判断风机的理论光影长度是否在光影危害长度阈值范围内；
[0023]若干布设在风机周围的光影监测器；
[0024]理论光影长度与实际光影长度之差计算及判断模块，计算理论光影长度与实际光影长度之差，并判断是否在差值阈值范围内；
[0025]指令传递模块，向风机主控传递偏航指令和桨距角调整指令。
[0026]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0027]本专利技术公开的分布式风力发电机光影污染监测控制方法，当风机的偏航角度运行至提前预设好光影危害角度范围时，触发对光影污染范围的判断，通过计算理论光影长度和实际光影长度，当两者的差值超出预设的差值阈值时，风机通过偏航消除光影对特定光影禁止范围的污染，并在偏航结束后，根据风速和风向调整桨距角，保证风机的最佳发电量。本专利技术计算得到的理论光影长度只作为参考依据，实际是否采取改变风机运行状态的措施，则依靠实际光影长度作出判断，该策略能够避免在特殊天气或光线不强的情况下，改变风机运行状态造成不必要的发电量损失。同时，本专利技术在风机停机或运行的状态都实时监测光影，并可作出改变风机状态避免光影污染。
[0028]进一步地，若干光影监测器以塔筒为圆心均布在塔筒周围，能够全方位监测风机对周边可能造成的光影污染。
[0029]进一步地，光影监测器的数量为4～8个，能够在兼顾成本的前提下保证最佳的监测效果。
[0030]进一步地，计算得到实际光影长度后，利用设置在塔筒顶部的图像采集装置进行校核和修正，能够保证实际光影长度的精确度。
[0031]进一步地，若最终的理论光影长度与实际光影长度之差仍不在差值阈值范围内，则发出预警指令，对光影监测器和前叙步骤的计算方法进行校核，能够保证方法的精确度，避免出现误差。
[0032]本专利技术公开的分布式风力发电机光影污染监测控制系统，构建简单，控制部分能够与现有的风机控制系统良好地兼容，具有良好的应用前景。
附图说明
[0033]图1为本专利技术的方法流程示意图；
[0034]图2为本专利技术的系统构成示意图。
[0035]图中：1为第一光影监测器，2为第二光影监测器，3为第三光影监测器，4为第四光影监测器，5为风速风向检测设备，6为风机主控系统，7为偏航控制系统，8为变桨控制系统。
具体实施方式
[0036]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而不是限定。
[0037]如图1，本专利技术的分布式风力发电机光影污染监测控制方法包括：
[0038]S1：根据时刻和风机所处的经度及维度计算风机是否偏航至预设的光影危害角度范围，当风机偏航至预设的光影危害角度范围时，计算风机的理论光影长度；风机的理论光影长度根据季节、时刻、偏航角度和风机所处的经度及维度计算得到。
[0039]S2：判断风机的理论光影长度是否在光影危害长度阈值范围内，若否，则风机继续维持现状运行；若是，则利用布设在风机周围的若干光影监测器，结合风机此刻的偏航实际角度，计算实际光影长度；若干光影监测器以塔筒为圆心均布在塔筒周围，数量为4～8个；其中，光影监测器的分布角度和数量根据风机光影敏感方位的方向和大小确定，光影监测器与塔筒之间的距离根据塔筒的高度、叶片长度和风机所处的地形确定。
[0040]在本专利技术的一个较优的实施例中，在塔筒的顶部布设有图像采集装置，计算得到实际光影长度后，利用设置在塔筒顶部的图像采集装置进行校核和修正。
[0041]S3：判断理论光影长度与实际光影长度之差是否在差值阈值范围内，若是，则风机继续维持现状运行；若否，则发送偏航指令。
[0042]S4：风机根据偏航指令偏航后，重复S1～S3，使理论光影长度与实际光影长度之差在差值阈值范围内。
[0043]S5：根据风速和风向调整桨距角，使风机在当前偏航角度下获取最优发电量。
[0044]S6：若最终的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式风力发电机光影污染监测控制方法，其特征在于，包括：S1：当风机偏航至预设的光影危害角度范围时，计算风机的理论光影长度；S2：判断风机的理论光影长度是否在光影危害长度阈值范围内，若否，则风机继续维持现状运行；若是，则利用布设在风机周围的若干光影监测器，结合风机此刻的偏航实际角度，计算实际光影长度；S3：判断理论光影长度与实际光影长度之差是否在差值阈值范围内，若是，则风机继续维持现状运行；若否，则发送偏航指令；S4：风机根据偏航指令偏航后，重复S1～S3，使理论光影长度与实际光影长度之差在差值阈值范围内；S5：根据风速和风向调整桨距角，使风机在当前偏航角度下获取最优发电量。2.如权利要求1所述的分布式风力发电机光影污染监测控制方法，其特征在于，S1中，根据时刻和风机所处的经度及维度计算风机是否偏航至预设的光影危害角度范围。3.如权利要求1所述的分布式风力发电机光影污染监测控制方法，其特征在于，S1中，风机的理论光影长度根据季节、时刻、偏航角度和风机所处的经度及维度计算得到。4.如权利要求1所述的分布式风力发电机光影污染监测控制方法，其特征在于，S2中，若干光影监测器以塔筒为圆心均布在塔筒周围。5.如权利要求1所述的分布式风力发电机光影污染监测控制方法，其特征在于，光影监...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉玉，沙德生，张庆，黄永琪，安留明，马斌，张鑫赟，李芊，邹歆，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：