[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航控制方法、設(shè)備及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810279971.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110318947B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 歐發(fā)順;王方超;李強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京金風(fēng)科創(chuàng)風(fēng)電設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/04
• 分類號(hào): F03D7/04
• 代理公司: 北京銘碩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 徐璐璐;王兆賡

1.一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航控制方法，其特征在于，所述偏航控制方法包括：

獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組當(dāng)前或未來(lái)的環(huán)境風(fēng)速值和對(duì)風(fēng)偏差角度值；

預(yù)估所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在所述環(huán)境風(fēng)速值下，基于所述對(duì)風(fēng)偏差角度值進(jìn)行偏航對(duì)風(fēng)動(dòng)作所帶來(lái)的輸出功率提升量和/或進(jìn)行所述偏航對(duì)風(fēng)動(dòng)作所導(dǎo)致的功率損耗量；

根據(jù)預(yù)估的輸出功率提升量和/或功率損耗量，確定用于所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航控制策略；

發(fā)送指令給所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，以使所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組執(zhí)行所確定的偏航控制策略；

其中，確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航控制策略的步驟包括：

根據(jù)預(yù)估的輸出功率提升量和/或功率損耗量，將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航控制策略確定為模式一、模式二和模式三之一，

其中，模式一為：平均對(duì)風(fēng)偏差角度計(jì)算時(shí)間系數(shù)為第一預(yù)設(shè)值，和/或偏航時(shí)間延遲常數(shù)為第二預(yù)設(shè)值；

模式二為：平均對(duì)風(fēng)偏差角度計(jì)算時(shí)間系數(shù)為第三預(yù)設(shè)值，和/或偏航時(shí)間延遲常數(shù)為第四預(yù)設(shè)值；

模式三為：平均對(duì)風(fēng)偏差角度計(jì)算時(shí)間系數(shù)為第五預(yù)設(shè)值，和/或偏航時(shí)間延遲常數(shù)為第六預(yù)設(shè)值，

其中，所述第一預(yù)設(shè)值＞所述第五預(yù)設(shè)值＞所述第三預(yù)設(shè)值；和/或所述第二預(yù)設(shè)值＞所述第六預(yù)設(shè)值＞所述第四預(yù)設(shè)值；

所述平均對(duì)風(fēng)偏差角度計(jì)算時(shí)間系數(shù)指示用于計(jì)算平均對(duì)風(fēng)偏差角度值所使用的對(duì)風(fēng)偏差角度值所屬的時(shí)間段的長(zhǎng)度，

所述偏航時(shí)間延遲常數(shù)指示確定進(jìn)行偏航對(duì)風(fēng)動(dòng)作的時(shí)刻與實(shí)際開(kāi)始進(jìn)行偏航對(duì)風(fēng)動(dòng)作的時(shí)刻之間的時(shí)間差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏航控制方法，其特征在于，獲取風(fēng)力發(fā)電機(jī)組當(dāng)前或未來(lái)的環(huán)境風(fēng)速值和對(duì)風(fēng)偏差角度值的步驟包括：

獲取當(dāng)前檢測(cè)到的所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的環(huán)境風(fēng)速值和對(duì)風(fēng)偏差角度值；

或者，獲取預(yù)測(cè)的所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組未來(lái)的環(huán)境風(fēng)速值和對(duì)風(fēng)偏差角度值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏航控制方法，其特征在于，確定所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航控制策略的步驟包括：

當(dāng)ΔP(v)≤P_loss時(shí)，將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航控制策略確定為模式一；

和/或，當(dāng)P_loss＜ΔP(v)≤P_e(v)時(shí)，將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航控制策略確定為模式二；

和/或，當(dāng)P(v)≥P_e(v)+P_const時(shí)，將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航控制策略確定為模式三；

其中，ΔP(v)指示進(jìn)行所述偏航對(duì)風(fēng)動(dòng)作所帶來(lái)的輸出功率提升量，P_loss指示進(jìn)行所述偏航對(duì)風(fēng)動(dòng)作所導(dǎo)致的功率損耗量，P(v)指示所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在獲取的環(huán)境風(fēng)速值下的輸出功率，P_e(v)指示所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在標(biāo)況下當(dāng)環(huán)境風(fēng)速值為獲取的環(huán)境風(fēng)速值時(shí)的設(shè)計(jì)輸出功率，P_const指示預(yù)設(shè)裕度。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏航控制方法，其特征在于，獲取預(yù)測(cè)的所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組未來(lái)的環(huán)境風(fēng)速值和對(duì)風(fēng)偏差角度值的步驟包括：

將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的第一運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入到與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)應(yīng)的風(fēng)速預(yù)測(cè)模型，以通過(guò)所述風(fēng)速預(yù)測(cè)模型來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)的環(huán)境風(fēng)速值，其中，所述第一運(yùn)行數(shù)據(jù)至少包括環(huán)境風(fēng)速值；

將所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的第二運(yùn)行數(shù)據(jù)輸入到與所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)應(yīng)的對(duì)風(fēng)偏差角度預(yù)測(cè)模型，以通過(guò)所述對(duì)風(fēng)偏差角度預(yù)測(cè)模型來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)的對(duì)風(fēng)偏差角度值，其中，所述第二運(yùn)行數(shù)據(jù)至少包括對(duì)風(fēng)偏差角度值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的偏航控制方法，其特征在于，第一運(yùn)行數(shù)據(jù)還包括對(duì)風(fēng)偏差角度值、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)的扭矩、輸出功率、機(jī)艙的加速度、葉片的槳距角、機(jī)艙的位置之中的至少一項(xiàng)；

和/或，第二運(yùn)行數(shù)據(jù)還包括環(huán)境風(fēng)速值、發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)的扭矩、輸出功率、機(jī)艙的加速度、葉片的槳距角、機(jī)艙的位置之中的至少一項(xiàng)。