[發明專利]一種風電機組偏航自動修正控制方法

在審

• 申請號: 202210105585.8
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114542376A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 余高陽;魏煜鋒;石宇峰;鄧順城;劉坤
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D7/04;F03D9/25;F03D17/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發明公開了一種風電機組偏航自動修正控制方法，當風電機組出現風向偏差大的報警時，以其中一個風向標的測量值加上一定的角度偏差值得到的修正值作為偏航誤差輸入進行自動對風；再通過調整偏航誤差輸入中的角度偏差值使得對風完成后的風電機組實測功率與利用實時風速段查表得到對應的功率的偏差百分比滿足預設條件，得到修正值，以此修正值取代兩個風向標的平均值作為自動對風的偏航誤差輸入；本發明取調整后的偏航誤差輸入為修正值，以該修正值取代兩個風向標的平均值作為風電機組自動對風的偏航誤差輸入，最終使得風電機組實現精準對風，提升了風電機組風向偏差大的報警修復前的發電量，減少對風電機組本身的損傷，同時減輕了人力運維成本。

技術領域

本發明涉及風電機組偏航控制的技術領域，尤其是指一種風電機組偏航自動修正控制方法。

背景技術

現代兆瓦級風力發機組都配備了偏航系統，它可以根據風向轉動機艙以便風力發電機組快速高效地完成對風操作，使得葉輪最大程度地保持迎風狀態。目前的技術是機組偏航控制系統實時采集機艙頂部桅桿上兩個風向標的風向數據，并將兩個風向標的平均值作為偏航誤差輸入，結合風速，驅動電機來調整機艙位置，減少機艙軸線與風向的偏差，使得機艙與風向的夾角平均值趨向于零，讓風機最大程度的捕獲風能。

偏航誤差是真實的風向與機艙軸線之間的夾角，現場通常將風向標的N點基準與機艙軸線對準。此時，參見圖1所示，a為機艙軸線，b為真實風向，c 為風向標測量風向，α為風向標的測量值，θ為風向標測量值與真實風向之間夾角，β為真實風向與機艙軸線向之間的夾角，即偏航誤差，當風向標的測量值準確無誤時，即θ＝0，風向標的測量值就是偏航誤差。該技術使用兩個風向標測量值的平均值作為偏航誤差的輸入，相對于單個風向標測量值來說，更加準確。但風力發電機組的運行環境相當惡劣，當機艙頂部的兩個風向標，其中一個或者兩個出現損壞或者N點出現偏移導致測量值與實際有偏差時，運用該技術就存在著一個不足。主控系統不能識別風向標的測量值是否有偏差，只有當偏差達到一定程度時，主控系統才會發出“風向偏差大”報警，但機組不會停機，仍舊會以兩個風向標的平均值作為偏航誤差的輸入進行自動對風運行。在未修復前，機組風輪與實際風向之間會出現很大的偏差，此時，不僅會減低機組捕獲風能的效率，同時會引起葉片氣動彈性波動，增加機組的非對稱載荷，進而減低機組的運行壽命。特別是對于海上風力發電機組，由于海況或者其它原因長時間不能出海，損失的發電量和對機組本身的損傷將無法估量。

發明內容

本發明的目的在于為解決現有技術中的不足，提供了一種風電機組偏航自動修正控制方法，當風電機組出現風向偏差大的報警時，以其中一個風向標的測量值加上一定的角度偏差值得到的修正值作為偏航誤差輸入進行自動對風；再通過調整偏航誤差輸入中的角度偏差值使得對風完成后的風電機組實測功率與利用實時風速段查表得到對應的功率的偏差百分比滿足預設條件，得到修正值，以此修正值取代兩個風向標的平均值作為自動對風的偏航誤差輸入，使得風電機組對風更加精準。

本發明通過下述技術方案實現：一種風電機組偏航自動修正控制方法，該方法是對現有風電機組的偏航控制進行優化，風電機組的主控系統實時獲取兩個風向標的測量值，當風電機組出現風向偏差大的報警時，以其中一個風向標的測量值加上預設的角度偏差值作為偏航誤差輸入來進行風電機組的自動對風，再通過調整偏航誤差輸入中的角度偏差值使對風完成后的風電機組實測功率與利用實時風速段查表得到對應的功率的偏差百分比不大于預設的百分比，進而取調整后的偏航誤差輸入為修正值，以該修正值取代兩個風向標的平均值作為風電機組自動對風的偏航誤差輸入，最終使得風電機組實現精準對風。

上述一種風電機組偏航自動修正控制方法，包括以下步驟：

S1、風電機組的主控系統實時獲取安裝在風電機組機艙頂部桅桿上的第一風向標的測量值Wd1和第二風向標的測量值Wd2；

S2、當風電機組的主控系統未發出報警，則以該兩個風向標的測量值的平均值作為偏航誤差輸入來進行風電機組的自動對風；當風電機組出現風向偏差大的報警時，兩個風向標的測量值分別加上預設的角度偏差值，得到兩個偏航誤差輸入來進行風電機組的自動對風；