风力发电机组的测风控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种风力发电机组的测风控制方法和系统，该方法包括：同时采集风力发电机组的机舱轴向两侧的来流风速，以获取第一来流风速和第二来流风速；根据第一来流风速和第二来流风速确定目标风速；通过目标风速进行起机控制。本发明专利技术可有效解决来流风速达到起机风速后，因遮挡或者扰流导致风速偏小无法起机的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的测风控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及风力发电机
，尤其涉及一种风力发电机组的测风控制方法和系统。

技术介绍

[0002]目前，在风力发电机组中，测风传感器一般安装在风力发电机组机舱轴向两侧以感知风速和风向，并根据风速和风向来控制机组切入并网，或切出，以及偏航对风。当风从机身一侧吹入时，另一侧的测风传感器受到机组散热器或者机身遮挡，存在风速测量偏小的情况。当两个测风传感器出现一个感知的风速小，一个感知的风速大时，机舱无法识别那个数据是正常的。此时，若采用两者平均值的控制策略，则可能影响到机组的切入风速；若采用一主一备的方式，当主测风传感器出现风速测量偏小时，风力发电机组则无法正常切入并网。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提供一种风力发电机组的测风控制方法，以解决来流风速达到起机风速后，因遮挡或者扰流导致风速偏小而无法起机的问题。
[0004]本专利技术的第二个目的在于提供一种风力发电机组的测风控制系统。
[0005]为达到上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0006]一种风力发电机组的测风控制方法，包括：步骤S1：同时采集所述风力发电机组的机舱轴向两侧的来流风速，以获取第一来流风速和第二来流风速；步骤S2：根据所述第一来流风速和所述第二来流风速确定目标风速；步骤S3：通过所述目标风速进行起机控制。
[0007]可选的，所述步骤S2，包括：步骤S21：比较所述第一来流风速和所述第二来流风速；步骤S22：若所述第一来流风速大于所述第二来流风速，则将所述第一来流风速确定为所述目标风速；步骤S23：若所述第一来流风速小于或者等于所述第二来流风速，则将所述第二来流风速确定为所述目标风速。
[0008]可选的，所述步骤S3，包括：将所述目标风速与预设起机风速进行比较，并在所述目标风速大于或者等于所述预设起机风速时，进行起机控制。
[0009]可选的，所述步骤S3中的起机控制包括：对所述风力发电机组进行切入并网控制。
[0010]可选的，在所述风力发电机组的机舱轴向两侧分别安装一个测风传感器，以通过两侧的所述测风传感器分别获取所述第一来流风速和所述第二来流风速。
[0011]可选的，所述测风传感器为超声波测风传感器。
[0012]为达到上述目的，本专利技术第二方面提供了一种风力发电机组的测风控制系统，包括：采集模块10，用于同时采集风力发电机组的机舱轴向两侧的来流风速，以获取第一来流风速和第二来流风速；确定模块20，与所述采集模块10连接，所述确定模块20用于根据所述第一来流风速和所述第二来流风速确定目标风速；控制模块30，与所述确定模块20连接，所
述控制模块30用于通过所述目标风速进行起机控制。
[0013]可选的，所述确定模块20具体用于：比较所述第一来流风速和所述第二来流风速，若所述第一来流风速大于所述第二来流风速，则将所述第一来流风速确定为所述目标风速，若所述第一来流风速小于或者等于所述第二来流风速，则将所述第二来流风速确定为所述目标风速。
[0014]可选的，所述控制模块30具体用于：将所述目标风速与预设起机风速进行比较，并在所述目标风速大于或者等于所述预设起机风速时，控制所述风力发电机组切入并网，以完成起机控制。
[0015]可选的，所述采集模块10为安装在所述风力发电机组的机舱轴向两侧的测风传感器，所述测风传感器为超声波测风传感器。
[0016]本专利技术至少具有以下技术效果：
[0017]本专利技术通过同时采集风力发电机组的机舱轴向两侧的来流风速，并获取两侧来流风速的最大风速作为目标风速，然后通过该目标风速进行起机风速判断，可有效解决风力发电机组偏航死区造成的起机风速偏小而无法起机的问题。
[0018]本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一实施例提供的风力发电机组的CFD仿真示意图；
[0020]图2为本专利技术一实施例提供的风力发电机组的CFD仿真结果示意图；
[0021]图3为本专利技术一实施例提供的风力发电机组的偏航死区位置示意图；
[0022]图4为本专利技术一实施例提供的风力发电机组的测风控制方法的流程图；
[0023]图5为本专利技术一实施例提供的风力发电机组的测风控制方法的工作流程图；
[0024]图6为本专利技术一实施例提供的风力发电机组的测风控制系统的结构框图。
具体实施方式
[0025]下面详细描述本实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0026]目前，风力发电机组对风速风向的数据输入多采用双测风传感器，即在风力发电机组的机舱轴向两侧均安装有测风传感器，通过两个测风传感器进行各侧的风速和风向感知，以根据所测的风速和风向数据来控制机组切入并网，或切出，以及偏航对风。当风从机身一侧吹入时，另一侧的测风传感器受到机组散热器或者机身遮挡，存在风速测量偏小的情况，即存在偏航死区产生的风速偏小情况。当两个测风传感器出现一个感知的风速小，一个感知的风速大时，机舱无法识别那个数据是正常的。此时，若采用两者平均值的控制策略，则可能影响到机组的切入风速；若采用一主一备的方式，具体在采用主测风传感器的风速风向数据进行起机控制时，当在偏航死区范围内，主测风传感器出现风速偏小时，风力发电机组则无法正常切入并网。
[0027]具体的，可通过CFD(Computational Fluid Dynamics，流体动力学)仿真来评估偏
航死区是否真实存在以及其对风力发电机组的影响。如图1所示，通过CFD仿真，从图1中可以看出散热板和叶根对气流的扰动，即风速和风向都产生了一定的偏移。
[0028]图2为本专利技术一实施例提供的风力发电机组的CFD仿真结果示意图。图3为本专利技术一实施例提供的风力发电机组的偏航死区位置示意图。如图2和图3所示，以风力发电机组的切入风速为3m/s为例，在来流风速为3m/s时，位于50
°
～130
°
风向区间的风速均小于切入风速3m/s，此时风力发电机组控制系统判断不满足切入条件，无法切入并网；在来流风速5m/s时，仍有位于89
°
～100
°
风向区间的风速明显低于切入风速3m/s，此时风力发电机组仍无法切入并网。
[0029]因此，在采用主备用控制策略时，在偏航死区，主测风传感器采集的来流风速小于切入风速时，会直接导致无法起机；在采用取均值控制策略时，由于偏航死区风速过小，导致两侧风速整体取均值后风速值依旧小于切入风速，而直接导致无法起机。所以，来流风速达到起机风速后，因偏航死本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的测风控制方法，其特征在于，包括：步骤S1：同时采集所述风力发电机组的机舱轴向两侧的来流风速，以获取第一来流风速和第二来流风速；步骤S2：根据所述第一来流风速和所述第二来流风速确定目标风速；步骤S3：通过所述目标风速进行起机控制。2.如权利要求1所述的风力发电机组的测风控制方法，其特征在于，所述步骤S2，包括：步骤S21：比较所述第一来流风速和所述第二来流风速；步骤S22：若所述第一来流风速大于所述第二来流风速，则将所述第一来流风速确定为所述目标风速；步骤S23：若所述第一来流风速小于或者等于所述第二来流风速，则将所述第二来流风速确定为所述目标风速。3.如权利要求2所述的风力发电机组的测风控制方法，其特征在于，所述步骤S3，包括：将所述目标风速与预设起机风速进行比较，并在所述目标风速大于或者等于所述预设起机风速时，进行起机控制。4.如权利要求3所述的风力发电机组的测风控制方法，其特征在于，所述步骤S3中的起机控制包括：对所述风力发电机组进行切入并网控制。5.如权利要求4所述的风力发电机组的测风控制方法，其特征在于，在所述风力发电机组的机舱轴向两侧分别安装一个测风传感器，以通过两个所述测风传感器分别获取所述第一来流风速和所述第二来流风速。6.如权利要求5所述的风力发电机组的测风控制方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵一秋，郑永健，任素雅，王立位，刘琳，
申请(专利权)人：上海电气风电集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：