[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

本申請提出了一種風機偏航系統的控制策略優化方法、系統及介質，該方法包括：控制風電機組的偏航系統中的風向標生成偏航信號，其中，通過角位移傳感器檢測初始偏航角度；獲取風向標的對風精度，并將初始偏航角度與對風精度進行比較；如果初始偏航角度大于或等于對風精度，則基于風向標進行偏航控制，直至第一偏航角度小于對風精度；如果初始偏航角度小于對風精度，則基于功率進行偏航控制，通過爬山算法計算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第二偏航角度。該方法在風機偏航控制中結合使用風向標控制和功率控制兩種方式，提高了風機對風精度和效率。

技術領域

本申請涉及風力發電技術領域，尤其涉及一種風機偏航系統的控制策略優化方法、系統及介質。

背景技術

隨著風力發電技術的發展，風力發電機組的普及率越來越高。在通過風電機組進行風力發電的實際應用中，風速矢量的方向可能會不斷發生變化，為了提高風能利用率，保證風輪獲得最大的風能，通過風機偏航系統對準風向是風力發電過程中的重要步驟。

相關技術中，風機偏航系統是通過接收風向儀的風向信號來完成偏航動作的。風向儀通常安裝在機艙頂部，其基準方向與葉輪平面法線方向一致，風向傳感器通過“角度-電信號”轉換器將風向信號發送給控制器。當風向改變超過允許誤差范圍時，控制器發出自動偏航指令，由傳動機構和偏航電機組成的偏航執行系統執行對風校正動作，使機艙準確地對風。

然而，申請人發現，由于實際應用中，風向儀通常位于下風向，并且容易受到氣體中的湍流等各種不利因素影響，風向傳感器無法精確測量到風向信號，風向儀對風精度不高，無法及時準確的對準風向。

發明內容

本申請旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本申請的第一個目的在于提出一種風機偏航系統的控制策略優化方法，該方法在風機偏航控制中，結合使用風向標控制和功率控制兩種控制方式，其中，采用爬山算法進行功率控制，可縮短風機的對風時間，提高了風機對風精度和效率。

本申請的第二個目的在于提出一種風機偏航系統的控制策略優化系統；

本申請的第三個目的在于提出一種非臨時性計算機可讀存儲介質。

為達上述目的，本申請的第一方面實施例在于提出一種風機偏航系統的控制策略優化方法，該方法包括以下步驟：

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。

可選地，在本申請的一個實施例中，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。