【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风电场功率协调控制，具体为一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法及装置。
技术介绍
1、近年来，风电场功率协调控制系统因其在可再生能源领域的重要性而备受关注。然而，现有技术在面对复杂动态环境和安全风险时，仍存在显著的缺陷。首先，许多风电场的功率控制系统依赖于传统的功率控制方法，这使得在突发情况下，例如突发的气象变化，设备故障，风电场难以迅速响应，常常导致电力供应不稳定或过载风险。因此，迫切需要一种新型的风电场功率协调控制方法，能够实时感知现场状况并根据实际情况灵活调整控制策略，以实现更安全和高效的电力输出。
2、现有技术中，公开号为cn111682592a的相关专利公开了一种分布式风电场功率优化方法及装置，该系统主要通过优化算法实现对风电机组输出功率的动态调整。然而，风电场的运行环境并不是始终固定的，不同天气条件、风速变化以及设备性能的波动，都会对风电机组的输出效率和安全性产生影响。此外，在面对高风速或故障情况下，传统的功率控制方法往往不能及时做出响应，导致风电机组处于过载或低效运行状态，从而影响风电场的整体经济性与安全性。
3、因此，单纯依赖传统的功率控制方法的风电场功率协调控制方法，不仅影响了电力调度的可靠性，还可能使得风电场在极端条件下失去正常运行的安全性。这就要求开发一种综合考虑安全性与灵活性的风电场功率协调控制方法和装置，以更好地应对多变的运行环境和潜在的安全风险，确保风电场的稳定和高效运行。
4、在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法及装置，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，具体步骤包括：
4、步骤一：实时获取风电机组工作时周围风速、温度、振动幅度数据，使用均值滤波法对采集的数据进行清洗，使用标准差检测法来识别清洗后的异常值；
5、步骤二：根据清洗后的风速、温度、振动幅度数据，并与风电机组的理论功率输出公式建立自适应控制模型，将处理好的数据应用在自适应控制模型中，设定风电机组输出功率；
6、步骤三：当监测到功率超过安全阈值，触发报警，一旦触发报警，自动调整风电机组的功率输出；
7、步骤四：当限制风电机组功率后报警仍未停止，调整风电机组叶片角度，以减少风机捕获的风量，从而降低旋转速度和功率输出；
8、步骤五：当风电机组停机后，根据安全系数信息判定是否能够恢复运行；
9、进一步地，所述使用均值滤波法对采集的数据进行清洗的公式为：
10、
11、其中，f(xn)为第n次滤波后的数据，n为滤波窗口大小，xn-i为第n-i次采集的原始数据。
12、进一步地，所述使用标准差检测法来识别清洗后的异常值；公式如下：
13、
14、其中，z为标准分数，用于判断是否为异常值；x为当前数据点，μ为数据集的均值；σ为数据集的标准差如果|z|>k，则认为该数据为异常值。
15、进一步地，建立自适应模型的风电机组的理论功率输出公式为：
16、
17、其中，p为理论功率；ρ为空气密度，通常随温度变化；a为风机扫风面积；cp为功率系数，取决于风机的设计和风速；v为风速；
18、当温度t变化，空气密度ρ受温度t影响，用以下公式计算：
19、
20、其中，p0为标准大气压；r为气体常数，t为温度；
21、当振动幅度s变化，风机的运行受振动幅度s影响，加入修正系数cv，公式为：
22、cv＝1-q·s
23、其中，q为振动影响系数，(0<q<1)；s为振动幅度；
24、结合温度变化和振动幅度变化对风机功率的影响，自适应控制模型的风电机组功率输出公式为：
25、
26、进一步地，当监测到功率p超过安全阈值h，触发报警，一旦触发报警，自动调整风电机组的功率输出公式为：
27、当p>h
28、padjusted＝p·(1-λωp)
29、
30、其中，padjusted为调整后的功率；λ为功率调整系数；ωp为功率超出安全阈值的程度，为功率安全系数。
31、进一步地，当限制风电机组功率后报警仍未停止，调整风电机组叶片角度的公式为：
32、θadjusted＝θ+β·(s-smax)
33、其中，θ为调整前叶片角度，θadjusted为调整后叶片角度，β为叶片角度调整敏感度系数；
34、在自动响应效果不明显或极端情况下，操控人员需进行手动干预，按下紧急停机按钮。
35、进一步地，当风电机组停机后，根据安全系数信息判定是否能够恢复运行，安全系数信息包括停机前的温度安全系数，功率安全系数，震动幅度安全系数判断能否恢复，公式为：
36、
37、其中，ωp为功率超出安全阈值的程度，为功率安全系数；ωt为温度超出安全阈值的程度，为温度安全系数；ωs为振动幅度超出安全阈值的程度，为振动幅度安全系数；
38、如果ωp<0、ωt<0、ωs<0则可以恢复运行；若ωp>0、ωt>0、ωs>0则不可以恢复运行。
39、进一步地，当安全系数信息判定能够恢复运行时，实时监测功率、温度和振动幅度，确保其在安全范围内，使用动态监测指标d：
40、
41、其中，p0为恢复前的正常功率参考值；t0为恢复前的正常温度参考值；s0为恢复前的正常振动幅度参考值；
42、当动态监测指标d小于阈值m时，恢复过程正常，可继续运行，当动态监测指标d大于阈值m时，恢复过程异常，停止运行，对风电机组部件进行检查。
43、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本方案通过采用自适应控制算法和多变量协同控制机制，显著提高了风电场在不同工作环境下的发电效率和稳定性。具体而言，该系统能够实时响应风速和设备本身参数的变化，优化风机的功率输出，从而在各种外部环境变化中维持较高的发电能力。与现有技术相比，本方案通过协调多个自身参数，减小了风机的功率波动，增强了电网的稳定性，降低了对电网运营的负面影响。此外，采用安全预警机制实时监测风机的运行状态，及时识别和响应潜在故障风险，从而有效减少设备的过载和损坏概率。通过这些故障预防策略，风机的故障率显著降低，维护和停机成本也得到了有效控制。该创新技术的实施，不仅提升了风电场的运行效率，还提高了其在多变环境下的安全性和经济性，满足了可再生能源日益增长的市场需求。
44、本专利技术还提供一种考虑安全性的风电场功率协调控本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于：建立自适应模型的风电机组的理论功率输出公式为：
5.根据权利要求1所述的一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于：当风电机组停机后，根据安全系数信息判定是否能够恢复运行，安全系数信息包括停机前的温度安全系数，功率安全系数，震动幅度安全系数判断能否恢复，公式为：
8.根据权利要求7所述的一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于：
9.一种考虑安全性的风电场功率协调控制装置，其特征在于，所述配送方法由权利要求1-8所述
...【技术特征摘要】
1.一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于，具体步骤包括：
2.根据权利要求1所述的一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于：建立自适应模型的风电机组的理论功率输出公式为：
5.根据权利要求1所述的一种考虑安全性的风电场功率协调控制方法，其特征在于：
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