[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

本發明屬于風力發電技術領域，公開了一種提升風電場覆冰期間風機運行效率的方法，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；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；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；根據采集的數據，確定觀測基地的建設和提高風機運行效率的方案；本發明保證了保證工程的效果，加強了實用性，節省了人力物力，通過風電場增設小風機的方式來提高風電場的發電效益。

技術領域

本發明屬于風力發電技術領域，尤其涉及一種提升風電場覆冰期間風機運行效率的方法。

背景技術

目前，由于國際能源危機、環境問題的加劇惡化，風電正在主導擺脫對化石燃料的依賴，目前風電場在提高發電效益方面主要采用的有單機最大風能捕獲方案，但是隨著地區的不同，在冬天的時候各風電場的覆冰情況不同，覆冰情況會在導線上風機上出現，一旦被覆冰，那么就會大大降電廠的發電效率，從而導致發電慢或者其他危險問題，目前現有的技術沒有對風電場覆冰情況進行緩解的，也沒有對導線覆冰情況進行觀察的方法，在冬天，特別是高山風電場，覆冰情況是非常常見的，且一旦出現，是沒有對其緩解的辦法的，會導致周圍依靠的風機大面積癱瘓。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：現有的技術沒有對風電場覆冰情況進行緩解的，也沒有對導線覆冰情況進行觀察的方法，一旦出現覆冰情況，只能等待覆冰自行消解。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種提升風電場覆冰期間風機運行效率的方法。

本發明是這樣實現的，一種提升風電場覆冰期間風機運行效率的方法，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，根據采集的數據，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