风力发电机组的偏航角度调整方法、装置、介质以及设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种风力发电机组的偏航角度调整方法、装置、介质以及设备，该方法包括：获取风力发电机组的瞬时风速数据、瞬时功率数据、运行状态数据和偏航角度数据；根据瞬时风速数据的风速平均值和风速标准差计算平均空气密度和湍流强度；将瞬时风速数据进行分组，对分组后的组内数据按照偏航角度再进行分组，针对分组后的组内数据按照湍流强度进行第三次分组；对第三次分组后的组内的瞬时功率数据进行平均计算；针对瞬时功率平均计算后得到的最大值，记录对应的瞬时风速和偏航角度，建立瞬时风速与偏航角度查询表；根据查询表在不同瞬时风速下调整所述风力发电机组的偏航角度。本发明专利技术修正风力发电机组偏航方向，提高风力发电机组的发电功率。

Yaw angle adjustment method, device, medium and equipment of wind turbine

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的偏航角度调整方法、装置、介质以及设备
本专利技术总体属于风力发电机组偏航领域，更具体地说，涉及风力发电机组的偏航角度调整方法、装置、介质以及设备。
技术介绍
风力发电机组在运行过程中，需要调整机舱角度即进行偏航使风机正确对风，从而叶轮垂直于来流风向以获得更高的风能转化效率，得到最优的发电功率。但风力发电机组在运行过程中由于客观因素，例如在没有精确校对气象设备，或者叶轮的转动对来流风向扰动造成风向标采集不准，导致偏航误差存在。因此，对于风力发电机组的偏航修正问题的解决具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例旨在克服现有技术中的缺陷。本专利技术公开一种风力发电机组的偏航角度调整方法，所述方法包括：获取风力发电机组的瞬时风速数据、瞬时功率数据、运行状态数据和偏航角度数据；根据所述瞬时风速数据在第一预设时间内的风速平均值和风速标准差计算平均空气密度和湍流强度；根据所述平均空气密度修正所述瞬时风速数据；将修正后的瞬时风速数据进行第一次分组，对第一次分组后的组内数据按照所述偏航角度进行第二次分组，针对第二次分组后的组内数据按照所述湍流强度进行第三次分组；对第三次分组后的组内的瞬时功率数据进行平均计算；针对瞬时功率平均计算后得到的最大值，记录对应的瞬时风速和偏航角度，建立瞬时风速与偏航角度查询表；根据所述查询表在不同瞬时风速下调整所述风力发电机组的偏航角度。进一步，获取风力发电机组的瞬时风速数据、瞬时功率数据、运行状态数据和偏航角度数据，包括：对于风力发电机组异常的运行状态数据，删除对应的瞬时功率数据。进一步，当所述瞬时风速小于风力发电机组的切入风速，或大于风力发电机组的额定风速时，计算所述查询表中偏航角度的平均值，根据所述偏航角度的平均值调整所述风力发电机组的偏航角度。进一步，根据所述查询表控制所述风力发电机组的控制系统进行偏航。进一步，根据所述查询表调整所述风力发电机组的风向标的指向位置。进一步，采用最小二乘滤波算法对所述瞬时风速数据、瞬时功率数据和偏航角度数据进行数据平滑处理。进一步，当瞬时功率平均计算后的最大值大于风力发电机组额定功率，对所述最大值进行删除。进一步，所述将所述修正后瞬时风速数据进行第一次分组的步骤包括：在第一次分组中以风速数值区间，将瞬时风速作为分组维度，使所述瞬时功率数据以及对应的偏航角度数据分部在风速维度；所述对第一次分组后的组内数据按照所述偏航角度进行第二次分组的步骤包括：在第二次分组中以偏航角度数值区间，将偏航角度作为分组维度，使所述功率数据分部在偏航维度；所述对第二次分组后的组内数据按照所述湍流强度进行第三次分组的步骤包括：在第三次分组中以湍流强度数值区间，将湍流强度作为分组维度，使所述功率数据分布在湍流强度维度。进一步，本专利技术公开一种风力发电机组的偏航角度调整装置，所述装置包括：数据获取单元，获取风力发电机组的瞬时风速数据、瞬时功率数据、运行状态数据和偏航角度数据；数据计算单元，根据所述瞬时风速数据在第一预设时间内的风速平均值和风速标准差计算平均空气密度和湍流强度；数据修正单元，根据所述平均空气密度修正所述瞬时风速数据；数据分组单元，将修正后的瞬时风速数据进行第一次分组，对第一次分组后的组内数据按照所述偏航角度进行第二次分组，针对第二次分组后的组内数据按照所述湍流强度进行第三次分组；平均计算单元，对第三次分组后的组内的瞬时功率数据进行平均计算；映射建立单元，针对瞬时功率平均计算后得到的最大值，记录对应的瞬时风速和偏航角度，建立瞬时风速与偏航角度查询表；偏航调整单元，根据所述查询表在不同瞬时风速下调整所述风力发电机组的偏航角度。进一步，本专利技术公开一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行所述的风力发电机组的偏航角度调整方法。进一步，本专利技术公开一种计算机设备，包括：存储器，用于存储可执行程序；处理器，用于执行所述存储器中存储的所述可执行程序时，实现所述的风力发电机组的偏航角度调整方法。在根据本专利技术示例性实施例的，可以参照形成的风速与偏航角度建立的映射关系，根据实际技术条件和对风力发电机组的控制条件，对风力发电机组进行偏航角度的修正，以提高风力发电机组充分吸收风能的能力，从而在不同风速的情况下，可以灵活准确地修正风力发电机组偏航方向，修正风向标的偏差，从而提高风力发电机组的发电功率。附图说明从下面结合附图对本专利技术实施例的详细描述中，本专利技术的这些和/或其他方面和优点将变得更加清楚并更容易理解，其中：图1示出本专利技术实施例的一种风力发电机组的偏航角度调整方法；图2示出本专利技术实施例的另一种风力发电机组的偏航角度调整方法；图3示出了一种风速与偏航角度下功率曲线关系；图4示出了一种风速与偏航角度下滤波后的功率曲线关系；图5示出了本专利技术实施例的一种风力发电机组的偏航角度调整装置；图6示出了现有技术的风向标的示意图；图7示出了一种在第二湍流滤波前风速与偏航角度下功率曲线关系；图8示出了一种在第二湍流滤波后风速与偏航角度下功率曲线关系；图9示出了一种在第一湍流滤波前风速与偏航角度下功率曲线关系；图10示出了一种在第一湍流滤波后风速与偏航角度下功率曲线关系。具体实施方式提供以下参照附图的描述以帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本专利技术的示例性实施例。以下参照附图的描述包括各种特定细节以帮助理解，但是所述特定细节将仅被视为示例性的。因此，本领域普通技术人员将意识到，在不脱离本专利技术的范围和精神的情况下，可对这里描述的实施例进行各种改变和修改。此外，为了清晰和简要，可省略公知功能和结构的描述。以下描述和权利要求中使用的术语和词语不限于字面含义，而是仅由专利技术者使用以使得能够清楚和一致地理解本专利技术。因此，本领域技术人员应该清楚的是，提供本专利技术的示例性实施例的以下描述仅是说明的目的，而不是限制由权利要求及其等同物限定的本专利技术的目的。实施例一图1示出本实施例的一种风力发电机组的偏航角度调整方法。S101，获取风力发电机组的瞬时风速数据、瞬时功率数据、运行状态数据和偏航角度数据；具体地，在SCADA系统中采集瞬时风速数据、瞬时功率数据、运行状态数据和偏航角度数据，瞬时功率数据可以是风力发电机组的变频器功率数据，风速数据可以是风速测试仪测试的当前风速，所述偏航角度数据可以是风力发电机组主控偏航角度判断依据的数据形式。运行状态包括，除了在风力发电机组正常运行的状态，还有可能获取到例如风力发电机组的限功率运行状态、风力发电机组的未并网状态、风力发电机组的高低压穿越状态、风力发电机组的停机状态或者风力发电机组结冰状态下的瞬时功率。具体地，上述数据的采样间隔小于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组的偏航角度调整方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取风力发电机组的瞬时风速数据、瞬时功率数据、运行状态数据和偏航角度数据；/n根据所述瞬时风速数据在第一预设时间内的风速平均值和风速标准差计算平均空气密度和湍流强度；/n根据所述平均空气密度修正所述瞬时风速数据；/n将修正后的瞬时风速数据进行第一次分组，对第一次分组后的组内数据按照所述偏航角度进行第二次分组，针对第二次分组后的组内数据按照所述湍流强度进行第三次分组；/n对第三次分组后的组内的瞬时功率数据进行平均计算；/n针对瞬时功率平均计算后得到的最大值，记录对应的瞬时风速和偏航角度，建立瞬时风速与偏航角度查询表；/n根据所述查询表在不同瞬时风速下调整所述风力发电机组的偏航角度。/n

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的偏航角度调整方法，其特征在于，所述方法包括：
获取风力发电机组的瞬时风速数据、瞬时功率数据、运行状态数据和偏航角度数据；
根据所述瞬时风速数据在第一预设时间内的风速平均值和风速标准差计算平均空气密度和湍流强度；
根据所述平均空气密度修正所述瞬时风速数据；
将修正后的瞬时风速数据进行第一次分组，对第一次分组后的组内数据按照所述偏航角度进行第二次分组，针对第二次分组后的组内数据按照所述湍流强度进行第三次分组；
对第三次分组后的组内的瞬时功率数据进行平均计算；
针对瞬时功率平均计算后得到的最大值，记录对应的瞬时风速和偏航角度，建立瞬时风速与偏航角度查询表；
根据所述查询表在不同瞬时风速下调整所述风力发电机组的偏航角度。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取风力发电机组的瞬时风速数据、瞬时功率数据、运行状态数据和偏航角度数据，包括：
对于风力发电机组异常的运行状态数据，删除对应的瞬时功率数据。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对瞬时功率平均计算后得到的最大值，记录对应的瞬时风速和偏航角度，建立瞬时风速与偏航角度查询表之后，还包括：
当所述瞬时风速小于风力发电机组的切入风速，或大于风力发电机组的额定风速时，计算所述查询表中偏航角度的平均值，根据所述偏航角度的平均值调整所述风力发电机组的偏航角度。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述查询表在不同瞬时风速下调整所述风力发电机组的偏航角度，包括，
根据所述查询表控制所述风力发电机组的控制系统进行偏航。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述查询表在不同瞬时风速下调整所述风力发电机组的偏航角度，还包括：
根据所述查询表调整所述风力发电机组的风向标的指向位置。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
采用最小二乘滤波算法对所述瞬时风速数据、瞬时功率数据和偏航角度数据进行数据平滑处理。


7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对瞬时功率平均计算后的最大值，记录对应的瞬时风速和偏航角度，建立瞬时风速与偏航角度查询表，包括：
当瞬时功率平均计算后的最大值大于风力发电机组额定功率，对所述最大值进行删除。


8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述修正后瞬时风速数据进行第一次分组的步骤包括：
在第一次分组中以风速数值区间，将瞬时风速作为分组维度，使所述瞬时功率数据以及对应的偏航角度数据分部在风速维度；
所述对第一次分组后的组内数据按照所述偏航角度进行第二次分组的步骤包括：
在第二次分组中以偏航角度数值区间，将偏航角度作为分组维度，使所述功率数据分部在偏航维度；
所述对第二次分组后的组内数据按照所述湍流强度进行第三次分组的步骤包括：
在第三次分组中以湍流强度数值区间，将湍流强度作为分组维度，使所述功率数据分布在湍流强度维度。


9.一种风力发电机组的偏航...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛浩宁，韩东，陈玥，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11