[發明專利]風機偏航系統的控制策略優化方法、系統及介質

在審

• 申請號: 202210337028.9
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114607562A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 祝金濤;朱俊杰;任鑫;馬寧超;王峰輝;趙鵬程;吳昊;呂亮;武青
• 申請（專利權）人: 華能陜西靖邊電力有限公司;中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04;F03D7/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃垚琳

1.一種風機偏航系統的控制策略優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

S101:控制風電機組的偏航系統中的風向標生成偏航信號，其中，通過所述風向標內部的角位移傳感器檢測初始偏航角度以生成所述偏航信號；

S102:獲取所述風向標的對風精度，并將所述初始偏航角度與所述對風精度進行比較，如果所述初始偏航角度大于或等于所述對風精度，則執行步驟S103,如果所述初始偏航角度小于所述對風精度，則執行步驟S104；

S103：基于所述風向標進行偏航控制，根據所述角位移傳感器檢測的第一偏航角度控制所述風電機組進行偏航，直至所述第一偏航角度小于所述對風精度；

S104：基于功率進行偏航控制，通過爬山算法計算優化的第二偏航角度，根據所述第二偏航角度進行偏航，其中，以通過爬山算法計算出的功率變化值小于預設的功率差值時的偏航角度為所述第二偏航角度。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根據所述第二偏航角度進行偏航之后，還包括：

S105：對所述風電機組的機艙的實際運動偏轉角進行反饋檢測，判斷是否存在偏差，若是，則進行補償處理，并返回步驟S104重新計算偏航角度進行偏航，直至消除所述偏差。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述通過爬山算法計算優化的第二偏航角度,包括：

設置風速不變且風向變化時所述風電機組輸出的最大功率值、中間變量功率值和所述功率差值；

將所述最大功率值減去所述中間變量功率值獲得第一功率變化值，并將第一時刻下的所述第一功率變化值與所述功率差值進行比較確定偏航電機的轉動方向；

檢測瞬時功率反饋值，將所述瞬時功率反饋值減去所述中間變量功率值獲得第二時刻下的第二功率變化值，將所述第二功率變化值減去所述第一功率變化值獲得第一目標功率變化值，并將所述第一目標功率變化值與所述功率差值進行比較確定所述偏航電機的轉動方向；

計算下一時刻的功率變化值，根據所述下一時刻的功率變化值更新第一目標功率變化值后與所述功率差值進行比較，直至更新后的第一目標功率變化值小于所述功率差值，以所述更新后的第一目標功率變化值小于所述功率差值時的偏航角度為所述第二偏航角度。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于功率進行偏航控制，還包括：

在風速發生變化時檢測風向是否發生改變，并根據檢測結果對所述偏航電機進行控制。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述在風速發生變化時檢測風向是否發生改變，包括：

設置所述風電機組在初始風速下輸出的第一最大功率值和在當前風速下輸出的第二最大功率值，并將所述第一最大功率值減去所述第二最大功率值獲得第三功率變化值；

將所述第三功率變化值與所述功率差值進行比較，在所述第三功率變化值大于所述功率差值時啟動所述偏航電機；

將所述偏航電機由當前偏航角度逆時針轉動至第一偏航角度，并將當前檢測到的瞬時功率反饋值減去所述中間變量功率值獲得的第四功率變化值，將所述第三功率變化值減去所述第四功率變化值獲得第二目標功率變化值；

將所述第二目標功率變化值與所述第三功率變化值進行比較，若所述第二目標功率變化值大于所述第三功率變化值，則將所述偏航電機由所述第一偏航角度順時針轉動至第二偏航角度；

檢測更新后的所述第二目標功率變化值是否仍大于所述第三功率變化值，若是，則確定風向未發生變化，將所述偏航電機由所述第二偏航角度歸位至原位。

6.根據權利要求2所述的方法，所述對所述風電機組的機艙的實際運動偏轉角進行反饋檢測，包括：

通過陀螺儀檢測所述風電機組的機艙的實際運動偏轉角，并將檢測信號通過I/O接口傳送至所述偏航系統，以將所述實際運動偏轉角與所述偏航系統下發的偏航角度進行對比。