[發明專利]一種提升風電場覆冰期間風機運行效率的方法

有效

• 申請號: 202110583639.7
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113323805B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 王熹;樂海洪;曹小群;程鐵洪;黃磊;張庭;羅志文;趙超
• 申請（專利權）人: 中國電建集團江西省電力設計院有限公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04;F03D17/00;F03D80/00;F03D80/40
• 代理公司: 重慶市信立達專利代理事務所(普通合伙) 50230
• 代理人: 任葦

1.一種提升風電場覆冰期間風機運行效率的方法，其特征在于，所述提升風電場覆冰期間風機運行效率的方法，包括：

步驟一，利用圖像采集模塊和覆冰探測模塊，獲取覆冰的位置，并且利用融冰模塊對覆冰進行融化；

步驟二，通過環境檢測模塊和風機運行檢測模塊，對風機和風機周圍的環境進行檢測，獲取相應的數據；

步驟三，獲取風電場現有大風機的安裝坐標及技術的參數，根據覆冰情況在風電場內部各大風機間設立小風機，小風機的安裝位置按照方案設置構成多種小風機安裝的方案；

求出多種小風機增設方案下風電場輸出增益；

步驟四，確定觀測基地的建設和提高風機運行效率的方案；

所述步驟一中，覆冰探測模塊測量覆冰的位置具體過程為：

利用超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播；

當超聲波遇到覆冰時，立即返回，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時；根據時間差和超聲波的速度，確定出發射位置到覆冰的位置；

在超聲波接收信號后，對信號進行去噪的具體過程為：

設含有噪聲的超聲波信號y(n)，原始清晰的信號x(n)，目標函數為：

由于

則目標函數變換為：

利用輔助函數，確定目標函數的最小化向量，其中，輔助函數為：

最小值為：

交換最大化和最小化的順序：

進行求導可得

由于得出

將交換最大化和最小化的順序帶入到目標轉化的函數中，得出：

等價最小化為：

所述觀測基地建設的具體過程為：

根據風電場的覆冰情況以及風電場送出線路的分布情況來確定觀測基地坐標；

測試坐標可行性，根據基地坐標建立周圍環境模型，在計算機3D建模軟件上進行環境建模，建立模擬基站，測試其可行性；

如果3D建模軟件中測出此坐標不具有可行性，則返回上一步驟；若具有可行性，進行下一步驟，根據具有可行性的坐標進行觀測基地的建設；

所述測試坐標可行性具體為在軟件中建立基地模型，建立風電場導線模型，根據360°觀察是否可以全面的觀測到風電場導線的覆冰情況。

2.如權利要求1所述提升風電場覆冰期間風機運行效率的方法，其特征在于，所述建設觀測基地具體為設立觀測墩并編號，將觀冰架安裝在觀測墩上并再一次進行編號，使得觀測儀器和觀測墩一一對應起來。

3.如權利要求1所述提升風電場覆冰期間風機運行效率的方法，其特征在于，所述風電場輸出增益P＝P1-P2，其中，P1為采用小風機增設方案下風電場輸出功率，P2為采用小風機增設方案前風電場輸出功率，風電場輸出功率為風電場中各風機輸出功率之和。

4.如權利要求1所述提升風電場覆冰期間風機運行效率的方法，其特征在于，所述各風機輸出功率具體通過下述方式求得：首先，求取各風機處的風速，然后根據各風機處的風速求取各風機的輸出功率。

5.如權利要求1所述提升風電場覆冰期間風機運行效率的方法，其特征在于，所述圖像采集模塊設置有圖像處理模塊，圖像處理模塊對圖像進行歸一化、平滑、復原增強處理；

將增強的圖像進行幾何變換，并進行圖像數字化；

圖像數字化完成后，對圖像進行綜合分析。

6.一種計算機可讀存儲介質，儲存有指令，當所述指令在計算機上運行時，使得計算機執行如權利要求1～5任意一項所述的提升風電場覆冰期間風機運行效率的方法。