风力发电机组的偏航控制方法及装置制造方法及图纸

本公开提供一种风力发电机组的偏航控制方法及装置。所述偏航控制方法包括：对n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度进行集群分析，其中，所述n为正整数；通过所述集群分析，在所述n个风力发电机组中确定与第一风力发电机组相关的m个第二风力发电机组，其中，所述m个第二风力发电机组的历史偏航角度与第一风力发电机组的历史偏航角度具有最优相关性，所述m为正整数；确定第一风力发电机组的历史偏航角度与所述m个第二风力发电机组的历史偏航角度之间的映射关系；基于所述m个第二风力发电机组的标识和所述映射关系，确定第一风力发电机组的当前偏航角度估算值，所述当前偏航角度估算值用于第一风力发电机组的当前偏航控制。航控制。航控制。

Yaw control method and device of wind turbine

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的偏航控制方法及装置


[0001]本公开涉及风力发电领域，具体涉及风力发电机组的偏航控制方法及装置。

技术介绍

[0002]偏航控制系统是保障风力发电机组正常运行的重要组成部分，偏航控制系统的关键是如何获取准确的偏航角度。目前风力发电机组普遍采用风向标来获取准确风向以计算偏航角度。
[0003]但是，目前面临的难题是，一旦风力发电机组的风向标损坏，风力发电机组只能故障停机，等待更换新的风向标。如果风向标无货则需要停机一直等待备件到货，而这期间会造成严重的发电量损失。尤其是海上的风力发电机组，风向标的出海更换时间很长，因而导致发电量损失很大。除此之外，若风力发电机组的风向标不完全损坏，则风力发电机组将运行于错误的偏航角度，这也会造成发电量损失。

技术实现思路

[0004]本公开的实施例的目的在于提供一种风力发电机组的偏航控制方法及装置，以至少克服现有技术中的诸多不足，使风力发电机组基于准确的偏航角度进行偏航控制，减少风力发电机组的发电量损失。
[0005]根据本公开的实施例，提供一种风力发电机组的偏航控制方法，所述偏航控制方法包括：对n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度进行集群分析，其中，所述n为正整数；通过所述集群分析，在所述n个风力发电机组中确定与第一风力发电机组相关的m个第二风力发电机组，其中，所述m个第二风力发电机组的历史偏航角度与第一风力发电机组的历史偏航角度具有最优相关性，所述m为正整数；确定第一风力发电机组的历史偏航角度与所述m个第二风力发电机组的历史偏航角度之间的映射关系；基于所述m个第二风力发电机组的标识和所述映射关系，确定第一风力发电机组的当前偏航角度估算值，所述当前偏航角度估算值用于第一风力发电机组的当前偏航控制。
[0006]根据本公开的实施例，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如上所述的偏航控制方法。
[0007]根据本公开的实施例，提供一种计算装置，所述计算装置包括：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，实现如上所述的偏航控制方法。
[0008]根据本公开的实施例，提供一种风力发电机组的偏航控制装置，所述偏航控制装置包括：集群分析单元，被配置为对n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度进行集群分析，其中，所述n为正整数，通过所述集群分析，在所述n个风力发电机组中确定与第一风力发电机组相关的m个第二风力发电机组，其中，所述m个第二风力发电机组的历史偏航角度与第一风力发电机组的历史偏航角度具有最优相关性，所述m为正整数；映射关系确定单元，被配置为确定第一风力发电机组的历史偏航角度与所述m个第二风力发电机组的历史偏航角度之间的映射关系；偏航角度估算单元，被配置为基于所述m个第二风力发电机
组的标识和所述映射关系，确定第一风力发电机组的当前偏航角度估算值，所述当前偏航角度估算值用于第一风力发电机组的当前偏航控制。
[0009]采用根据本公开的实施例的风力发电机组的偏航控制方法及装置至少可以实现以下技术效果之一：实时计算风力发电机组的偏航角度估算值，与通过风向测量装置(例如，风向标)测得的偏航角度测量值进行对比，偏差过大时给出相应的提醒或警告，提醒现场运行人员可实地查看风力发电机组中的部件(例如，风向测量装置、偏航控制系统)是否存在异常或已损坏导致无法正常使用；当风力发电机组的风向测量装置已损坏，因而需要更换时，实时计算风力发电机组的偏航角度估算值，基于偏航角度估算值实现风力发电机组的准确的偏航控制，使风力发电机组正常运行，避免发电量损失，保证收益。
附图说明
[0010]通过下面结合附图进行的描述，本公开的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚。
[0011]图1是根据本公开的实施例的偏航控制方法的流程图。
[0012]图2是根据本公开的实施例的偏航控制方法的流程图。
[0013]图3是根据本公开的实施例的偏航控制方法的流程图。
[0014]图4是根据本公开的实施例的偏航控制方法的流程图。
[0015]图5是根据本公开的实施例的偏航控制装置以及风力发电机组的控制器的框图。
[0016]图6是根据本公开的另一实施例的偏航控制装置以及风力发电机组的控制器的框图。
[0017]图7是根据本公开的实施例的计算装置的示意图。
具体实施方式
[0018]风力发电机组的偏航控制通常依赖于自身的风向测量装置(例如，风向标)，根据风向测量装置所测量的风向来确定偏航角度。但是，风力发电机组在运行过程中可能会由于各种原因，例如风向标卡滞、偏航系统异常等，导致偏航角度不准确，风力发电机组不能准确对风，造成发电量损失。当风力发电机组的风向测量装置严重损坏时，风力发电机组不得不停止工作，直到维护人员更换了新的风向测量装置之后才能重新工作，在等待期间会损失发电量。尤其当风向测量装置无备货时，为了等待风向测量装置到货会浪费大量时间，导致严重的发电量损失。
[0019]本专利技术提出一种风力发电机组的偏航控制方法及装置，可以使风力发电机组基于准确的偏航角度进行偏航控制，减少风力发电机组的发电量损失。下面将结合附图进行举例说明，但是本专利技术不限于以下实施例。
[0020]图1是根据本公开的实施例的偏航控制方法的流程图。
[0021]根据本公开的实施例，风电场中通常设置有一个或多个风力发电机组(例如，n个风力发电机组，所述n为正整数)，可以获取(例如，周期性地获取)风电场中的全部风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度，例如，从风电场的数据采集与监视控制系统(SCADA系统)获取(例如，周期性地获取)全部风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度。
[0022]根据本公开的实施例，偏航控制方法包括：对n个风力发电机组的历史环境数据和
历史偏航角度进行集群分析(步骤S11)，其中，所述n为正整数；通过所述集群分析，在所述n个风力发电机组中确定与第一风力发电机组相关的m个第二风力发电机组(步骤S12)，其中，所述m个第二风力发电机组的历史偏航角度与第一风力发电机组的历史偏航角度具有最优相关性，所述m为正整数；确定第一风力发电机组的历史偏航角度与所述m个第二风力发电机组的历史偏航角度之间的映射关系(步骤S13)；基于所述m个第二风力发电机组的标识(例如，机组编号)和所述映射关系，确定第一风力发电机组的当前偏航角度估算值(步骤S14)，所述当前偏航角度估算值用于第一风力发电机组的当前偏航控制。
[0023]本公开的实施例提供的偏航控制方法可以实时计算第一风力发电机组的偏航角度估算值，可以基于偏航角度估算值实现第一风力发电机组的准确的偏航控制和监测，保证第一风力发电机组的正常运行(例如，在第一风力发电机组的风向标损坏后)，避免发电量损失，保证收益。
[0024]根据本公开的实施例，历史环境数据可包括以下项中的至少一项：历史的环境风向、环境风速、环境温度、环境湿度，但是本专利技术不限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的偏航控制方法，其特征在于，所述偏航控制方法包括：对n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度进行集群分析，其中，所述n为正整数；通过所述集群分析，在所述n个风力发电机组中确定与第一风力发电机组相关的m个第二风力发电机组，其中，所述m个第二风力发电机组的历史偏航角度与第一风力发电机组的历史偏航角度具有最优相关性，所述m为正整数；确定第一风力发电机组的历史偏航角度与所述m个第二风力发电机组的历史偏航角度之间的映射关系；基于所述m个第二风力发电机组的标识和所述映射关系，确定第一风力发电机组的当前偏航角度估算值，所述当前偏航角度估算值用于第一风力发电机组的当前偏航控制。2.根据权利要求1所述的偏航控制方法，其特征在于，对n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度进行集群分析包括：对所述n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度进行预处理，以生成预处理后的历史环境数据和历史偏航角度；对预处理后的历史环境数据和历史偏航角度进行集群分析。3.根据权利要求2所述的偏航控制方法，其特征在于，对所述n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度进行预处理，以生成预处理后的历史环境数据和历史偏航角度包括执行以下操作中的至少一项：对所述n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度进行清洗，以去除与强制不偏航的情况和/或故障导致无法偏航的情况对应的历史环境数据和历史偏航角度，生成预处理后的历史环境数据和历史偏航角度；对所述n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度进行时间对齐，使所述n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度的时间相互一致，生成预处理后的历史环境数据和历史偏航角度；对所述n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度进行时间连续性检查，以去除时间不连续的数据段，生成预处理后的历史环境数据和历史偏航角度；按照所述n个风力发电机组的历史环境数据，对所述n个风力发电机组历史偏航角度进行分类，生成预处理后的历史环境数据和历史偏航角度；对所述n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度进行统计分析，以生成所述历史环境数据和所述历史偏航角度的统计分析结果，生成预处理后的历史环境数据和历史偏航角度。4.根据权利要求1所述的偏航控制方法，其特征在于，基于所述m个第二风力发电机组的标识和所述映射关系确定第一风力发电机组的当前偏航角度估算值包括：获取所述n个风力发电机组中除第一风力发电机组之外的其它风力发电机组的当前环境数据；基于所述当前环境数据，在所述m个第二风力发电机组中确定与第一风力发电机组相关的p个第三风力发电机组，所述p为正整数；基于所述p个第三风力发电机组的标识和所述映射关系确定第一风力发电机组的当前偏航角度估算值。
5.根据权利要求4所述的偏航控制方法，其特征在于，基于所述p个第三风力发电机组的标识和所述映射关系确定第一风力发电机组的当前偏航角度估算值包括：基于所述p个第三风力发电机组的标识，获取所述p个第三风力发电机组的当前偏航角度；基于所述映射关系、所述当前环境数据以及所述p个第三风力发电机组的当前偏航角度，确定第一风力发电机组的当前偏航角度估算值。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的偏航控制方法，其特征在于，所述偏航控制方法还包括：获取第一风力发电机组的当前偏航角度测量值；计算第一风力发电机组的当前偏航角度测量值与当前偏航角度估算值之间的差；比对所述差与预定阈值，得到比对结果；根据所述比对结果，从所述当前偏航角度测量值和所述当前偏航角度估算值中确定第一风力发电机组的当前偏航角度。7.根据权利要求6所述的偏航控制方法，其特征在于，所述预定阈值包括第一预定阈值，根据所述比对结果，从所述当前偏航角度测量值和所述当前偏航角度估算值中确定第一风力发电机组的当前偏航角度包括：响应于所述差小于或等于第一预定阈值，将当前偏航角度测量值确定为第一风力发电机组的当前偏航角度。8.根据权利要求7所述的偏航控制方法，其特征在于，所述预定阈值还包括第二预定阈值，第二预定阈值大于第一预定阈值，根据所述比对结果，从所述当前偏航角度测量值和所述当前偏航角度估算值中确定第一风力发电机组的当前偏航角度包括：响应于所述差大于或等于第二预定阈值，将当前偏航角度估算值确定为第一风力发电机组的当前偏航角度；和/或，响应于所述差大于第一预定阈值且小于第二预定阈值，将当前偏航角度测量值确定为第一风力发电机组的当前偏航角度。9.根据权利要求1至5中任意一项所述的偏航控制方法，其特征在于，所述偏航控制方法还包括：获取第一风力发电机组的当前偏航角度测量值；计算第一风力发电机组的当前偏航角度测量值与当前偏航角度估算值之间的差；比对所述差与预定阈值，得到比对结果；根据所述比对结果，发送通知。10.根据权利要求9所述的偏航控制装置，其特征在于，所述预定阈值包括第一预定阈值和第二预定阈值，第二预定阈值大于第一预定阈值，根据所述比对结果发送通知包括：响应于所述差大于第一预定阈值且小于第二预定阈值，发送提醒以通知第一风力发电机组的风向测量装置存在异常；和/或，
响应于所述差大于或等于第二预定阈值，发送警告以警示第一风力发电机组的风向测量装置已损坏。11.根据权利要求1至5中任意一项所述的偏航控制方法，其特征在于，采用机器学习算法对所述n个风力发电机组的历史环境数据和历史偏航角度进行集群分析，和/或采用机器学习算法确定第一风力发电机组的历史偏航角度与所述m个第二风力发电机组的历史偏航角度之间的映射关系，其中，所述机器学习算法包括以下项中的至少一种：神经网络算法、相关性分析算法、聚类算法、回归算法。12.根据权利要求1至5中任意一项所述的偏航控制方法，其特征在于，所述历史环境数据包括以下项中的至少一项：历史的环境风向、环境风速、环境温度、环境湿度。13.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔帅，
申请(专利权)人：乌鲁木齐金风天翼风电有限公司，
类型：发明
国别省市：