本公开提供一种用于风力发电机组区域互联的控制方法、装置和风电场系统，所述控制方法包括：基于在风力发电场中预定区域内的两个或更多个风力发电机组的位置关系，将所述两个或更多个风力发电机组中的一个预先设定为消息转发器；通过所述消息转发器在所述两个或更多个风力发电机组之间进行传感器数据交换，以用于风力发电机组的控制。通过建立区域互联，风力发电机组之间的通信时间缩短，因此相邻风力发电机组的数据可交换以应用于风力发电机的偏航或变桨控制。的偏航或变桨控制。的偏航或变桨控制。
【技术实现步骤摘要】
风力发电机组区域互联的控制方法、装置和风电场系统
[0001]以下描述涉及风力发电领域，具体涉及一种风力发电机组区域互联的控制方法、装置和风电场系统。
技术介绍
[0002]随着风力发电机组规模的逐渐扩大和对机组安全性的保护日趋完善，提高风力发电机组的运行性能(即，风力发电机组的发电量和可利用率)受到了越来越多的重视。
[0003]主控系统是风力发电机组控制系统的主体，用于实现自动启动、自动对风、自动调速、自动并网、自动脱网、自动解缆及自动记录与监控等重要控制以及故障保护功能。主控系统对外的三个主要接口是监控系统接口、变桨控制系统接口以及变频系统(变频器)接口，监控系统接口完成风力发电机组实时数据及统计数据的交换，变桨控制系统接口完成对叶片的控制以实现最大风能捕获和恒速运行，变频系统(变频器)接口实现对有功功率以及无功功率的自动调节。
[0004]风力发电机组的故障保护功能对风力发电机组的安全运行至关重要。故障保护功能分硬件保护功能和软件保护功能两种。目前，风力发电机组的软件故障保护多为单一故障保护，即风力发电机组发生某一故障时，主控系统立即控制风力发电机组收桨停机，由此造成一定的停机时间和发电量损失。
[0005]当前对风力发电机组的主动偏航的一般研究方法为：对风速值、风向值进行预测，并加装GPS全球定位仪检测风力发电机组之间的距离；其实现方式难以实现精确的风况预测。目前实现风速预测的方法主要有以下三种：a)使用天气预报进行预测。这种方法盲目性高、预测的风速值和风向值不准确；b)基于大数据的风向值预测，这种方法盲目性高且大数据只能预测概率而不能反映真实的风速值和风向值，而且大数据往往需要长期运行的历史数据，数据量及价值提取需要一定的空间、时间和技术基础，同时大数据包含了大量历史数据；c)使用诸如激光测风仪的高精度的测风仪，但设备价格昂贵且检测距离受限制，并且进行短期的风况预测，不能进行远距离、提前时间更长的风况预测。
[0006]此外，从数据分析的技术路线上看，由于风电场内的测风塔数量较多，如果要和所有测风塔的数据进行通信，会造成通信周期的延长，通信周期过长，需要对数据及时刻值进行复杂的算法运算。
技术实现思路
[0007]提供本
技术实现思路
是为以简化的形式介绍所选择的构思，并在下面的具体实施方式中进一步描述这些构思。本
技术实现思路
无意明确所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也无意用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
[0008]本专利技术提出了一种风力发电机组区域互联的控制方法，对风力发电场内的相邻的或区域内的风力发电机组建立通信连接及数据交互，在风力发电机组运行时，风力发电机组监测自身风机的风况以及周边风力发电机组的风况，进行运行条件的冗余判断。通过建
立区域互联，风力发电机组之间的通信时间可以达到100ms级，比SCADA(数据采集与监视控制系统)通信周期(一般为5～7秒)短，通信时间缩短，因此相邻风力发电机组的数据可交换以应用于风力发电机的偏航或变桨控制。
[0009]在一个总体方面，提供一种风力发电机组区域互联的控制方法，所述控制方法包括：基于在风力发电场中预定区域内的两个或更多个风力发电机组的位置关系，将所述两个或更多个风力发电机组中的一个预先设定为消息转发器；通过所述消息转发器在所述两个或更多个风力发电机组之间进行传感器数据交换，以用于风力发电机组的控制。
[0010]响应于两个或更多个风力发电机组中的一个风力发电机组的传感器出现故障，可基于所述位置关系判断相邻风力发电机组的传感器数据是否有效；并且响应于所述相邻风力发电机组的传感器数据有效，通过所述消息转发器在出现故障的风力发电机组与所述相邻风力发电机组之间进行传感器数据交换，控制所述一个风力发电机组继续运行。
[0011]所述传感器数据可包括环境温度、机舱温度、风速值、风向值、偏航计数和偏航速度反馈中的至少一个。
[0012]通过对所述消息转发器交换的传感器数据进行收集，可基于所述位置关系处理得到环境参数的优化测量。
[0013]响应于风力发电机组的风速感测值分别与上风向上的风力发电机组的风速感测值以及垂直于风向方向上的风力发电机组的风速感测值的比值之间的差超过预定阈值，可通过所述消息转发器在垂直于风向方向上的风力发电机组之间进行传感器数据交换，以用于风力发电机组的控制。
[0014]被设定为消息转发器的风力发电机组可处于所述预定区域内与其它风力发电机组的距离总和最短的位置。
[0015]在另一总体方面，一种风力发电机组区域互联的控制装置，所述控制装置包括：控制器，被配置为基于两个或更多个风力发电机组的位置关系，将所述两个或更多个风力发电机组中的一个预先设定为消息转发器，并通过所述消息转发器在所述两个或更多个风力发电机组之间进行传感器数据交换，以用于风力发电机组的控制。
[0016]所述控制器响应于两个或更多个风力发电机组中的一个风力发电机组的传感器出现故障，可基于所述位置关系判断相邻风力发电机组的传感器数据是否有效；并且响应于所述相邻风力发电机组的传感器数据有效，通过所述消息转发器在出现故障的风力发电机组与所述相邻风力发电机组之间进行传感器数据交换，控制所述一个风力发电机组继续运行。
[0017]所述控制器可通过对所述消息转发器交换的传感器数据进行收集，基于所述位置关系处理得到环境参数的优化测量。
[0018]所述控制器可响应于风力发电机组的风速传感器的风速感测值分别与上风向上的风力发电机组的风速感测值以及垂直于风向方向上的风力发电机组的风速感测值的比值之间的差超过预定阈值，通过所述消息转发器在垂直于风向方向上的风力发电机组之间进行传感器数据交换，以用于风力发电机组的控制。
[0019]在另一总体方面，提供一种风电场系统，所述风电场系统包括：设置在风电场内的多个风力发电机组，所述多个风力发电机组根据位置关系分成多个子区域，每个子区域包含至少两个风力发电机组；以及如上所述的风力发电机组区域互联的控制装置。
[0020]在另一总体方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序在被处理器执行时实现上述的风力发电机组区域互联的控制方法。
[0021]在另一总体方面，提供一种计算机设备，所述计算机设备包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的风力发电机组区域互联的控制方法。
附图说明
[0022]图1示出根据本专利技术的实施例的双机互联的示意图；
[0023]图2示出根据本专利技术的实施例的区域互联的示意图；
[0024]图3示出根据本专利技术的实施例的消息转发器模式与普通模式的对比示意图；
[0025]图4示出根据本专利技术的实施例的风力发电机组区域互联的控制方法的示意图；
[0026]图5示出根据本专利技术的实施例的底层网络和上层算法的示意图；
[0027]图6示出风力发电机组尾流的示意图；以及
[0028]图7示出风力发电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组区域互联的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：基于在风力发电场中预定区域内的两个或更多个风力发电机组的位置关系，将所述两个或更多个风力发电机组中的一个预先设定为消息转发器；通过所述消息转发器在所述两个或更多个风力发电机组之间进行传感器数据交换，以用于风力发电机组的控制。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，响应于两个或更多个风力发电机组中的一个风力发电机组的传感器出现故障，基于所述位置关系判断相邻风力发电机组的传感器数据是否有效；并且响应于所述相邻风力发电机组的传感器数据有效，通过所述消息转发器在出现故障的风力发电机组与所述相邻风力发电机组之间进行传感器数据交换，控制所述一个风力发电机组继续运行。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述传感器数据包括环境温度、机舱温度、风速值、风向值、偏航计数和偏航速度反馈中的至少一个。4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，通过对所述消息转发器交换的传感器数据进行收集，基于所述位置关系处理得到环境参数的优化测量。5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，响应于风力发电机组的风速感测值分别与上风向上的风力发电机组的风速感测值以及垂直于风向方向上的风力发电机组的风速感测值的比值之间的差超过预定阈值，通过所述消息转发器在垂直于风向方向上的风力发电机组之间进行传感器数据交换，以用于风力发电机组的控制。6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，被设定为消息转发器的风力发电机组处于所述预定区域内与其它风力发电机组的距离总和最短的位置。7.一种风力发电机组区域互联的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：控制器，被配置为基于两个或更多个风力发电机组的位置关系，将所述两个或更多个风力发电机组中的一个预先设定为消息转发器，并通过所述消息转...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍钧，王大为，马磊，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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