[發明專利]一種風輪機能量感知及控制方法

有效

• 申請號: 201710447520.0
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107100794B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 張羽;魯志平;張磊;劉峰;辛克鋒;宋利宇;劉志文;馮克瑞
• 申請（專利權）人: 北京唐浩電力工程技術研究有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 王明霞

本發明公開了一種風輪機能量感知及控制方法，包括以下步驟：S1、根據實測數據建立風輪機機組中風輪機能量的估測模型；S2、將當前實測數據和風輪機模型輸入所述的估測模型得到估測結果；S3、根據估測結果控制風輪機機組并網或控制風輪機機組保持空轉狀態；其中，所述的實測數據包括風輪機的實測轉速和對應所述實測轉速同一時點的空氣密度。本發明中通過測量風輪機的轉速及空氣密度，結合模型可對風輪機發電量進行精確估測。并根據估測結果控制風輪機機組并網或者保持空轉狀態。

技術領域

本發明屬于電力系統控制領域，尤其涉及一種風輪機能量感知及控制方法。

背景技術

由于風是大氣壓力差引起的空氣流動所產生的，風向和風力的大小時刻都在變化。風力發電具有波動性、間歇性和隨機性的特點。這些特點所導致的風輪機機組功率波動，會對地區電網整體運行產生影響，進而會影響到整個地區總網內的電壓穩定。因此，當風力發電場特別是大容量風力發電場接入電網時，就會給整個電力系統的安全、穩定運行帶來一定的隱患。同時，這些波動性、間歇性和隨機性的特點，也會嚴重影響風輪機的發電效率和使用壽命。

然而，風輪機的能量可通過風信息進行能量估測，但是風信息情況復雜包括了風速和風向信息，且獲得的該風信息本來就不是很精確，因此預測的結果不會是精確的預測結果。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種風輪機能量感知及控制方法，通過測量風輪機的轉速及空氣密度，結合模型可對風輪機發電量進行精確估測。并根據估測結果控制風輪機機組并網或者保持空轉狀態。

為解決上述技術問題，本發明采用技術方案的基本構思是：

一種風輪機能量感知及控制方法，包括以下步驟：

S1、根據實測數據建立風輪機機組中風輪機能量的估測模型；

S2、將當前實測數據和風輪機模型輸入所述的估測模型得到估測結果；

S3、根據估測結果控制風輪機機組并網或控制風輪機機組保持空轉狀態；

其中，所述的實測數據包括風輪機的實測轉速和對應所述實測轉速同一時點的空氣密度。

在上述方案中，通過實測數據建立風輪機中風輪機能量的估測模型，比起通過風信息來估測風輪能量，準確性更高。因為風信息測量不準確，且包括了風速和風向信息變化大。

優選的，在步驟S1中，還包括以下步驟：

S101、采集目標風輪機的歷史數據，每一歷史數據包括了風輪機的實測轉速、風輪機所在地理位置的空氣密度以及對應的風輪機能量；

S102、從歷史數據中抽取N個歷史數據構成N個訓練樣本；

S103、建立風輪機能量的估測模型，將步驟S102中的N個訓練樣本帶入該風輪機能量的估測模型中進行訓練，以確定風輪機能量的估測模型中的各個參數。

優選的，所述的風輪機能量的估測模型的輸入數據包括風輪機模型、目標風輪機的實測轉速以及對應的空氣密度；

優選的，所述的風輪機模型包括風輪機的各項參數；

優選的，所述的各項參數包括風輪機的槳葉參數，風輪機的型號、風輪機的總重，葉片的材料、葉片的總長。

優選的，所述的空氣密度通過以下步驟獲取：

S1001、給風輪機組設置氣壓傳感器來采集風輪機所在位置的空氣氣壓值；

S1002、給風輪機組設置溫度傳感器來采集對應步驟S1001中的空氣氣壓值同一時點的空氣溫度值；