风电机组光影抑制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种风电机组光影抑制系统及方法，该系统系统包括设置在风电机组中的对时装置、定位装置、光照强度检测装置、照明装置以及控制器，控制器内置有数据库，数据库预存有风电机组周边应避免光影污染区域的地理信息，该方法通过对不同时间、地点、运行工况下的风电机组采用相应的控制方法，对阳光照射叶轮产生的光影进行照明补偿和消除，能够在不影响发电效率和经济效益的前提下保证发电机组运行时的光影污染最小化。

【技术实现步骤摘要】
风电机组光影抑制系统及方法
本专利技术属于风力发电
，更具体地涉及一种风电机组光影抑制系统及方法。
技术介绍
风电作为一种清洁能源，是近年来国家大力发展的新能源。过去风电项目主要分布在人烟稀少地区，但随着陆上风资源的不断开发，部分风电场区已经濒临或涉及居民居住地或自然保护区，特别是近年来分散式风电的应用和建设，随之而来的光影和噪声影响已不容忽视。风电机组光影污染指的是在光线照射的情况下，运行中的风电机组叶轮在地面的投影周期性掠过人畜所在区域造成的低频光影闪烁。作为一种新型的环境污染，风电光影污染如果不加以控制，轻则引起敏感人群的不适，严重时还可能会对人类健康、经济养殖、动物生存等产生不利影响。为减小风电机组运行时的光影污染，现有技术中已提出了一些方法，如申请号为201910990644.2的中国专利技术专利申请公开了“一种风力发电机光影控制方法及其系统”，可在一定程度上减少风机运行时产生的光影污染影响，但不能完全消除，同时该现有技术是通过控制机组停机来在一定程度上减少风机运行产生的光影污染影响，这会对风电机组发电效率产生不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种全新的风电机组光影抑制系统及相应的方法，以在不影响发电效率和经济效益的情况下实现最大程度减小风电机组光影污染的目的。为此，在本专利技术的一个方面，提供了一种风电机组光影抑制系统，所述风电机组光影抑制系统应用在风电机组中，所述风电机组包括叶轮系统、偏航系统、控制系统、风况采集装置、塔筒，所述风电机组光影抑制系统包括设置在所述风电机组中的对时装置、定位装置、光照强度检测装置、照明装置以及控制器，所述控制器内置有数据库，所述数据库预存有风电机组周边应避免光影污染区域的地理信息。优选地，在上述风电机组光影抑制系统中，所述对时装置和所述定位装置集成在所述控制系统中。可选地，在上述风电机组光影抑制系统中，所述对时装置和所述定位装置独立配置在所述风电机组中并与所述控制系统以通讯方式传输数据。优选地，在上述风电机组光影抑制系统中，所述光照强度检测装置设置在所述风况采集装置的支架上。优选地，在上述风电机组光影抑制系统中，所述照明装置设置在风电机组机舱罩尾部下方并处于所述叶轮系统的中心位置。优选地，在上述风电机组光影抑制系统中，所述控制器是风电机组的所述控制系统本身。可选地，在上述风电机组光影抑制系统中，所述控制器为独立控制器并与所述控制系统以通讯方式传输数据。此外，在本专利技术的另一个方面，提供了一种利用上述风电机组光影抑制系统实施的风电机组光影抑制方法，所述风电机组光影抑制方法包括如下步骤：S11、通过采集并同步风电机组的准确时间，对时装置获取当前时间；S12、定位装置确定风电机组的地理坐标，所述地理坐标包括风电机组的经度、纬度、海拔；S13、控制器根据当前时间、风电机组地理坐标确定太阳照射角度；S14、控制器获取风电机组叶轮直径、塔筒高度；S15、控制器根据步骤S13确定的太阳照射角度、步骤S14获取的叶轮直径和塔筒高度，确定叶轮在地面的实时投影区域；S16、控制器调取其数据库预存的风电机组周边应避免光影污染区域的地理信息；S17、控制器计算步骤S15确定的实时投影区域与步骤S16调取的应避免光影污染区域的交集，并将该交集设定为照明装置应工作区域；S18、照明装置工作，对照明装置应工作区域进行照明以补偿和消除光影。优选地，在上述风电机组光影抑制方法中，所述步骤S18包括如下子步骤：S181、控制器判断步骤S17中计算的交集是否为空，如交集为空，则跳转至步骤S182；如果交集不为空，则跳转至步骤S183；S182、照明装置处于不工作的待机状态；S183、控制器检测风电机组是否处于运行状态，如果风电机组处于非运行状态，则跳转至步骤S182；如果风电机组处于运行状态，则跳转至步骤S184；S184、光照强度检测装置检测当前的外界环境光照强度；S185、控制器判断当前的外界环境光照强度是否大于预设阈值，如果当前的外界环境光照强度不大于预设阈值，则跳转至步骤S182；如果当前的外界环境光照强度大于预设阈值，则跳转至步骤S186；S186、照明装置处于工作状态。优选地，在上述风电机组光影抑制方法中，在步骤S186中，照明装置的光照强度可以保持固定，也可以根据步骤S184中检测到的外界环境光照强度动态调整；照明装置的照射角度可以保持固定，也可以根据步骤S13、S14、S17中获得的数据动态调整。本专利技术的风电机组光影抑制系统及方法通过在现有风电机组内增加光影抑制系统，通过对不同时间、地点、运行工况下的风电机组采用相应的控制方法，对阳光照射叶轮产生的光影进行照明补偿和消除，能够在不影响发电效率和经济效益的前提下保证发电机组运行时的光影污染最小化。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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是本专利技术的风电机组光影抑制系统的结构示意图；图2是本专利技术的风电机组光影抑制方法的流程示意图；图3是本专利技术的风电机组光影抑制方法中照明装置的工作流程示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的风电机组光影抑制系统应用在风电机组中，如图1所示，风电机组包括叶轮系统1、偏航系统2、控制系统3、风况采集装置4、塔筒5，本专利技术的风电机组光影抑制系统包括设置在风电机组中的对时装置6、定位装置7、光照强度检测装置8、照明装置9以及控制器。对时装置6和定位装置7可以集成到控制系统3中，也可以独立配置在风电机组中任何其它位置并与控制系统3以通讯方式传输数据。光照强度检测装置8例如可以设置在风况采集装置4的支架上，当然也可以设置在风电机组中任何其它可以照射到阳光的位置。照明装置9设置在风电机组机舱罩尾部下方并处于叶轮系统1的中心位置，当然照明装置9也可以通过杆塔等方式布置在任何可以照射覆盖到光影污染区域的位置。照明装置9的数量不限，可以根据实际情况自由选择。照明装置9的亮度是固定的或者也可以是可调的，照明装置9的照射角度是固定的或者也可以是以云台等方式可调的。控制器可以是风电机组的控制系统3本身，或者控制器也可以采用独立控制器的形式并与控制系统3以通讯方式传输数据。控制器内置有数据库，该数据库预存有风电机组周边应避免光影污染区域的地理信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风电机组光影抑制系统，所述风电机组光影抑制系统应用在风电机组中，所述风电机组包括叶轮系统、偏航系统、控制系统、风况采集装置、塔筒，其特征在于，所述风电机组光影抑制系统包括设置在所述风电机组中的对时装置、定位装置、光照强度检测装置、照明装置以及控制器，所述控制器内置有数据库，所述数据库预存有风电机组周边应避免光影污染区域的地理信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种风电机组光影抑制系统，所述风电机组光影抑制系统应用在风电机组中，所述风电机组包括叶轮系统、偏航系统、控制系统、风况采集装置、塔筒，其特征在于，所述风电机组光影抑制系统包括设置在所述风电机组中的对时装置、定位装置、光照强度检测装置、照明装置以及控制器，所述控制器内置有数据库，所述数据库预存有风电机组周边应避免光影污染区域的地理信息。


2.如权利要求1所述的风电机组光影抑制系统，其特征在于，所述对时装置和所述定位装置集成在所述控制系统中。


3.如权利要求1所述的风电机组光影抑制系统，其特征在于，所述对时装置和所述定位装置独立配置在所述风电机组中并与所述控制系统以通讯方式传输数据。


4.如权利要求1所述的风电机组光影抑制系统，其特征在于，所述光照强度检测装置设置在所述风况采集装置的支架上。


5.如权利要求1所述的风电机组光影抑制系统，其特征在于，所述照明装置设置在风电机组机舱罩尾部下方并处于所述叶轮系统的中心位置。


6.如权利要求1所述的风电机组光影抑制系统，其特征在于，所述控制器是风电机组的所述控制系统本身。


7.如权利要求1所述的风电机组光影抑制系统，其特征在于，所述控制器为独立控制器并与所述控制系统以通讯方式传输数据。


8.一种利用如权利要求1至7中任一项所述的风电机组光影抑制系统实施的风电机组光影抑制方法，其特征在于，所述风电机组光影抑制方法包括如下步骤：
S11、通过采集并同步风电机组的准确时间，对时装置获取当前时间；
S12、定位装置确定风电机组的地理坐标，所述地理坐标包括风电机组的经度、纬度、海拔；
S13、控制器根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜杨超，柏俊山，李超峰，黄虎，李德志，王森，朱文博，令狐瑞琪，常嫦，李瑞涛，石磊，
申请(专利权)人：太原重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14