风机机群控制方法、控制系统和风场技术方案

技术编号:17795331 阅读:23 留言:0更新日期:2018-04-25 18:46
本发明专利技术提供了一种风机机群控制方法、控制系统和风场,属于风力发电技术领域。本发明专利技术实施例提供的风机机群控制方法、控制系统和风场,可以实时获取当前风向,根据当前风向逐一选取当前风机,获取当前风机的位置信息和运行参数,确定当前风机的尾流影响区域;根据风机机群的三维地形数据,判断当前风机的尾流影响区域内是否存在受影响风机;如果是,调节当前风机或受影响风机的运行参数。从而实现对风机机群的统筹管理,减少前排风机尾流对后排风机发电能力的影响,优化提升风机机群的总功率,有效提升风机机群的整体发电量。

The control method, control system and wind field of the fan cluster

The invention provides a fan group control method, a control system and a wind field, and belongs to the technical field of wind power generation. The fan cluster control method, control system and wind field provided by the invention can obtain the current wind direction in real time. According to the current wind direction, the current fan is selected one by one, the position information and operating parameters of the current fan are obtained, and the current wind turbine wake region is determined, and the three dimensional terrain data of the fan cluster is judged. At present, whether there is an affected fan in the wake area of the fan, if it is, to adjust the operating parameters of the current fan or the affected fan. As a result, the overall power of the fan cluster is improved and the overall power of the fan cluster is improved effectively.

【技术实现步骤摘要】
风机机群控制方法、控制系统和风场
本专利技术涉及风力发电
,具体而言,涉及一种风机机群控制方法、控制系统和风场。
技术介绍
随着风力发电技术的不断发展,在高风速风资源逐渐被瓜分占据,低风速风资源逐渐成为热门的前提下,通过风场统筹优化方法提升输出总功率的价值日渐凸显。但在现阶段,风力发电厂的控制系统仍然普遍采用风场监测系统和单机控制系统。设置于升压站的风场监测系统主要负责风场风功率预测、风场所有风机的运行状态监测和电网供电管理,其主要功能在于监测。而对于风场中各风机的控制仍采用单机控制系统,以单个风机为控制对象,实现单台风机的优化控制和管理。这种控制方式不利于风场各风机之间的统筹管理,影响了机群总功率的优化提升。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题,本专利技术提供了一种风机机群控制方法、控制系统和风场,可以实现对风机机群的统筹管理,优化提升风机机群的总功率。第一方面,本专利技术实施例提供了一种风机机群控制方法,包括:实时获取风机机群所在地的当前风向;对于所述风机机群中的风机,按照迎风方向逐一选取当前风机;获取当前风机的位置信息和运行参数;其中,所述位置信息通过风机上的定位装置获取;根据所述当前风机位置信息和运行参数,确定所述当前风机的尾流影响区域;根据所述风机机群的三维地形数据,判断所述当前风机的尾流影响区域内是否存在受影响风机;如果是,调节所述当前风机或所述受影响风机的运行参数。结合第一方面,本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述运行参数至少包括风轮方向和风机功率;根据所述当前风机位置信息和运行参数,确定所述当前风机的尾流影响区域的步骤,包括:根据所述当前风机的位置信息、风轮方向、风机功率和预设的风机尾流模型,确定所述当前风机的尾流影响区域。结合第一方面的第一种可能的实施方式,本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式,其中,调节所述当前风机或所述受影响风机的运行参数的步骤,包括:根据所述当前风机的风轮方向和当前风向,确定所述当前风机的对风角度;判断所述当前风机的对风角度是否超出设定的安全极限;如果否,调整所述当前风机的风轮方向,直至所述当前风机的尾流影响区域避开所述受影响风机为止,或者,所述当前风机的对风角度到达所述安全极限为止;如果是,调节所述当前风机或/和所述受影响风机的风机功率。结合第一方面的第二种可能的实施方式,本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式,其中,如果所述当前风机的对风角度到达所述安全极限时,所述受影响风机仍处于所述当前风机的尾流影响区域内,则调节所述当前风机或/和所述受影响风机的风机功率。结合第一方面的第二种可能的实施方式或的第三种可能的实施方式,本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式,其中,调节所述当前风机或/和所述受影响风机的风机功率的步骤,包括:降低所述当前风机的风机功率;或者,提升所述受影响风机的风机功率;或者,降低所述当前风机的风机功率的同时,提升所述受影响风机的风机功率。第二方面,本专利技术实施例提供了一种风机机群控制系统,包括:风向获取模块,用于实时获取风机机群所在地的当前风向;风机选取模块,用于对所述风机机群中的风机,按照迎风方向逐一选取当前风机;尾流分析模块,用于获取当前风机的位置信息和运行参数;其中,所述位置信息通过风机上的定位装置获取;根据所述当前风机位置信息和运行参数,确定所述当前风机的尾流影响区域;尾流影响风机判定模块,用于根据所述风机机群的三维地形数据,判断所述当前风机的尾流影响区域内是否存在受影响风机;优化模块,用于在所述当前风机的尾流影响区域内是否存在受影响风机时,调节所述当前风机或所述受影响风机的运行参数。结合第二方面,本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式,其中,所述运行参数至少包括风轮方向和风机功率;所述尾流分析模块,还用于:根据所述当前风机的位置信息、风轮方向、风机功率和预设的风机尾流模型,确定所述当前风机的尾流影响区域。结合第二方面的第一种可能的实施方式,本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式,其中,所述优化模块,还用于:根据所述当前风机的风轮方向和当前风向,确定所述当前风机的对风角度;判断所述当前风机的对风角度是否超出设定的安全极限;如果否,调整所述当前风机的风轮方向,直至所述当前风机的尾流影响区域避开所述受影响风机为止,或者,所述当前风机的对风角度到达所述安全极限为止;如果是,调节所述当前风机或/和所述受影响风机的风机功率。结合第二方面的第二种可能的实施方式,本专利技术实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式,其中,所述优化模块,还用于:如果所述当前风机的对风角度到达所述安全极限时,所述受影响风机仍处于所述当前风机的尾流影响区域内,则调节所述当前风机或/和所述受影响风机的风机功率。结合第二方面的第二种可能的实施方式或第三种可能的实施方式,本专利技术实施例提供了第二方面的第四种可能的实施方式,其中,所述优化模块,还用于:降低所述当前风机的风机功率;或者,提升所述受影响风机的风机功率;或者,降低所述当前风机的风机功率的同时,提升所述受影响风机的风机功率。第三方面,本专利技术实施例提供了一种风场,包括控制基站和与所述控制基站连接的风机机群;所述控制基站内设有上述的风机机群控制系统;所述风机机群中的每个风机均设置有定位装置和运行参数监测装置;所述定位装置和运行参数监测装置将获取的位置信息和运行参数传输至所述风机机群控制系统。结合第三方面,本专利技术实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式,其中,所述定位装置为GPS模块。第四方面,本专利技术实施例提供了一种机器可读存储介质,存储有为上述风机机群控制系统所用的计算机软件指令。本专利技术实施例带来了以下有益效果:本专利技术实施例提供的风机机群控制方法、控制系统和风场,可以实时获取当前风向,根据当前风向逐一调节各台风机的运行参数,从而实现对风机机群的统筹管理,减少前排风机尾流对后排风机发电能力的影响,优化提升风机机群的总功率,有效提升风机机群的整体发电量。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为风场中风机机群的排布示意图;图2为本专利技术一实施例所提供的风机机群控制方法的流程图;图3为本专利技术另一实施例所提供的风机机群控制方法的流程图;图4为本专利技术一实施例所提供的风机机群控制系统的结构框图;图5为本专利技术一实施例所提供的风场的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本文档来自技高网...
风机机群控制方法、控制系统和风场

【技术保护点】
一种风机机群控制方法,其特征在于,包括:实时获取风机机群所在地的当前风向;对于所述风机机群中的风机,按照迎风方向逐一选取当前风机;获取当前风机的位置信息和运行参数;其中,所述位置信息通过风机上的定位装置获取;根据所述当前风机位置信息和运行参数,确定所述当前风机的尾流影响区域;根据所述风机机群的三维地形数据,判断所述当前风机的尾流影响区域内是否存在受影响风机;如果是,调节所述当前风机或所述受影响风机的运行参数。

【技术特征摘要】
1.一种风机机群控制方法,其特征在于,包括:实时获取风机机群所在地的当前风向;对于所述风机机群中的风机,按照迎风方向逐一选取当前风机;获取当前风机的位置信息和运行参数;其中,所述位置信息通过风机上的定位装置获取;根据所述当前风机位置信息和运行参数,确定所述当前风机的尾流影响区域;根据所述风机机群的三维地形数据,判断所述当前风机的尾流影响区域内是否存在受影响风机;如果是,调节所述当前风机或所述受影响风机的运行参数。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述运行参数至少包括风轮方向和风机功率;根据所述当前风机位置信息和运行参数,确定所述当前风机的尾流影响区域的步骤,包括:根据所述当前风机的位置信息、风轮方向、风机功率和预设的风机尾流模型,确定所述当前风机的尾流影响区域。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,调节所述当前风机或所述受影响风机的运行参数的步骤,包括:根据所述当前风机的风轮方向和当前风向,确定所述当前风机的对风角度;判断所述当前风机的对风角度是否超出设定的安全极限;如果否,调整所述当前风机的风轮方向,直至所述当前风机的尾流影响区域避开所述受影响风机为止,或者,所述当前风机的对风角度到达所述安全极限为止;如果是,调节所述当前风机或/和所述受影响风机的风机功率。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,如果所述当前风机的对风角度到达所述安全极限时,所述受影响风机仍处于所述当前风机的尾流影响区域内,则调节所述当前风机或/和所述受影响风机的风机功率。5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于,调节所述当前风机或/和所述受影响风机的风机功率的步骤,包括:降低所述当前风机的风机功率;或者,提升所述受影响风机的风机功率;或者,降低所述当前风机的风机功率的同时,提升所述受影响风机的风机功率。6.一种风机机群控制系统,其特征在于,包括:风向获取模块,用于实时获取风机机群所在地的当前风向;风机选取模块,用于对所述风机机群中的风机,按照迎风方向逐一选取当前风机;尾流分析模块,用于获取当前风机的位置信息和运行参数;其中,所述位置信息通...

【专利技术属性】
技术研发人员:石鹏飞
申请(专利权)人:三一重能有限公司
类型:发明
国别省市:北京,11

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