[發明專利]風電機組葉尖凈空距離預測方法、裝置、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202211724540.5
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN116241419A
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 曾一鳴;李玉霞;寧琨;付斌;郭自強;沈菲;王秉旭;楊鶴立;羊森林;鄧杰;王其君;張坤;蘇坤林;馬記龍
• 申請（專利權）人: 東方電氣風電股份有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;F03D7/04;G06F30/20;G06F17/18;G06F113/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 孫元偉

本發明公開了一種風電機組葉尖凈空距離預測方法、裝置、設備及存儲介質，該方法包括根據葉片預設位置的軌跡信息，獲得不同風速下葉片預設位置的測量彎曲距離；調用葉片模型，利用最小二乘法計算相同風速下葉片的彎曲距離與模型仿真彎曲距離的相關性；獲取目標時段的風速，將所述風速代入葉片模型，獲得在該風速下的葉片預設位置的模型仿真彎曲距離和葉尖的模型仿真彎曲距離；利用模型仿真彎曲距離相關性，確定實際彎曲距離，預測葉尖的凈空距離。本發明通過葉片預設位置軌跡信息，完成葉尖凈空距離的預測，基于該葉尖凈空距離的預測值，調整風電機組的運行狀態，可在保證葉片安全情況下，平衡發電效能和延長葉片運行壽命，讓機組運行在最佳狀態。

技術領域

本發明涉及風電技術領域，尤其涉及到一種風電機組葉尖凈空距離預測方法、裝置、設備及存儲介質。

背景技術

風能是重要的能源，風力發電可以有效解決我國的能源供應問題，并且風力發電可以有效減少環境污染和對二氧化碳的排放。

風電，資源無盡，成本低廉。風力發電是目前再生能源可用中技術最成熟，最具規模開發條件，發展前景看好的發電方式。近些年來我國一直在從事風力發電，我國的風力發電技術還有很多問題需要改進。

由于風力發電機組葉片本身結構復雜，要在葉片內葉尖位置安裝相關測量傳感器，從安裝工藝上比較復雜，同時由于越靠近葉尖位置更容易引雷。綜合考慮，葉片葉尖位置測量GPS定位天線安裝于葉片1/4靠近葉尖位置，但當前位置只能實時定位出GPS定位天線的坐標位置，無法直接測量出葉片葉尖的位置。然而風電機組在運行過程中，最容易觸碰塔筒的位置是葉片葉尖位置。風力發電機組葉片在滿發狀態葉尖到塔筒距離最短，最容易觸碰塔筒。同時數據傳輸延時性是必然存在，如果通過實時推算出的葉尖到塔筒距離，再經過數據傳輸完成整個控制動作流程，必將引起控制延遲風險。

目前行業內無任何一種方式可預測風力發電機組的葉尖凈空距離。因此，如何提供一種風力發電機組的葉尖凈空距離預測方法，以平衡葉片安全、載荷(壽命)、發電量，實現發電量保證安全情況下盡可能提高機組發電量和延長葉片使用壽命，是一個亟需解決的技術問題。

上述內容僅用于輔助理解本發明的技術方案，并不代表承認上述內容是現有技術。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種風電機組葉尖凈空距離預測方法、裝置、設備及存儲介質，旨在解決目前行業內無任何一種方式可預測風力發電機組的葉尖凈空距離的技術問題。

為實現上述目的，本發明提供一種風電機組葉尖凈空距離預測方法，所述方法包括以下步驟：

根據葉片預設位置的軌跡信息，獲得不同風速下葉片預設位置的測量彎曲距離；

調用葉片模型，利用最小二乘法計算相同風速下葉片的彎曲距離與模型仿真彎曲距離的相關性；

獲取目標時段的風速，將所述風速代入葉片模型，獲得在該風速下的葉片預設位置的模型仿真彎曲距離和葉尖的模型仿真彎曲距離；

根據葉片的彎曲距離與模型仿真彎曲距離的相關性和葉片預設位置的模型仿真彎曲距離，確定葉片預設位置的實際彎曲距離，根據葉片的彎曲距離與模型仿真彎曲距離的相關性和葉尖的模型仿真彎曲距離，確定葉尖的實際彎曲距離；

根據葉片預設位置的實際彎曲距離、葉尖的實際彎曲距離和葉片預設位置距離葉片塔筒的距離，獲得葉尖的凈空距離。

可選的，所述葉片預設位置的軌跡信息通過安裝于葉片預設位置的定位天線完成對應位置的坐標測量獲得。

可選的，所述獲得不同風速下葉片預設位置的測量彎曲距離步驟，具體為包括：通過系統實時記錄不同風速下葉片預設位置的定位坐標，通過坐標變化，計算出不同風速下葉片預設位置的彎曲距離，獲得風速相關的彎曲距離序列。