风力发电机组及其风切变工况确定方法及装置制造方法及图纸

公开了一种风力发电机组及其风切变工况确定方法及装置，所述方法包括：获取风力发电机组的实时运行数据，其中，实时运行数据包括多个采样时间点的风速值和风向值；基于实时运行数据中两个采样时间点的风速值和风向值，确定风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度；响应于相似度大于第一预设阈值，确定风力发电机组处于风切变工况。发电机组处于风切变工况。发电机组处于风切变工况。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组及其风切变工况确定方法及装置


[0001]本公开总体说来涉及风力发电
，更具体地讲，涉及风力发电机组及其风切变工况确定方法及装置。

技术介绍

[0002]随着我国风电事业的快速发展，在一些西部地区，比如云南、贵州、四川西部等，虽然总体属于风能资源贫乏区，但其山区的风能资源具有一定的开发价值，且山区多为电网薄弱地区，兴建山区风电场，将带动山区电力和交通建设，促进对相关产业的投资和建设，从而加快当地经济发展，且在山区开发风电，具有占地问题相对简单、与群众关系相对容易处理等优势。
[0003]然而，风资源的分布具有区域性，山区地表任一不规则的地形均会改变风的流态。低空风除受大型天气系统影响外，更受地形作用、热力作用的影响，如在近地层中，受地表摩擦影响和近地层大气垂直稳定度的影响，风速随着高度有着显著的变化，风切变即是一种风速和风向在水平或垂直方向突然变化的大气现象。风场的风切变具有持续时间很短、风场尺度小强度大等特点，会对风力发电机的运行造成较大的干扰。目前常采用激光雷达检测风切变，但由于其成本较高，不适用于单机的配置和安装。

技术实现思路

[0004]本公开的实施例提供一种风力发电机组及其风切变工况确定方法及装置，能够有效解决现有技术中风切变工况检测成本高的问题。
[0005]在一个总的方面，提供一种风切变工况确定方法，包括：获取风力发电机组的实时运行数据，其中，实时运行数据包括多个采样时间点的风速值和风向值；基于实时运行数据中两个采样时间点的风速值和风向值，确定风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度；响应于相似度大于第一预设阈值，确定风力发电机组处于风切变工况。
[0006]可选地，基于实时运行数据中两个采样时间点的风速值和风向值，确定风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度的步骤包括：基于实时运行数据中第一采样时间点的风速值和第二采样时间点的风速值，确定风力发电机组所处环境的风速的风切变指数；基于风速的风切变指数、第一采样时间点的风向值和第二采样时间点的风向值，确定风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度。
[0007]可选地，基于实时运行数据中第一采样时间点的风速值和第二采样时间点的风速值，确定风力发电机组所处环境的风速的风切变指数的步骤包括：获取第一采样时间点的风速值与第二采样时间点的风速值的比值的对数，作为风速值比值对数；获取在第一采样时间点采集风速值的第一模拟高度与在第二采样时间点采集风速值的第二模拟高度的比值的对数，作为模拟高度比值对数，其中，第一模拟高度大于第二模拟高度；基于风速值比值对数和模拟高度比值对数，确定风力发电机组所处环境的风速的风切变指数。
[0008]可选地，基于实时运行数据中第一采样时间点的风速值和第二采样时间点的风速
值，确定风力发电机组所处环境的风速的风切变指数的步骤包括：基于第一采样时间点的风速值和第二采样时间点的风速值的差值，确定风力发电机组所处环境的风速的风切变指数。
[0009]可选地，基于风速的风切变指数、第一采样时间点的风向值和第二采样时间点的风向值，确定风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度的步骤包括：获取第二采样时间点的风向值和第一采样时间点的风向值的差值；基于风速的风切变指数和差值，确定风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度。
[0010]可选地，响应于相似度大于第一预设阈值，确定风力发电机组处于风切变工况的步骤包括：响应于相似度大于第一预设阈值，确定风力发电机组的当前运行状态；响应于确定风力发电机组的当前运行状态为调浆状态，确定风力发电机组处于风切变工况。
[0011]可选地，在响应于相似度大于第一预设阈值，确定风力发电机组处于风切变工况的步骤之后，还包括：控制风力发电机组停机；或，控制风力发电机组停止调桨；之后获取风力发电机组的叶轮的转速；响应于叶轮的转速大于第二预设阈值，控制风力发电机组停机。
[0012]可选地，获取风力发电机组的实时运行数据的步骤包括：通过风力发电机组的风杯式风速仪获取风速值；通过风力发电机组的旋转式风向标获取风向值。
[0013]在另一总的方面，提供了一种风切变工况确定装置，包括：运行数据获取单元，被配置为获取风力发电机组的实时运行数据，其中，实时运行数据包括多个采样时间点的风速值和风向值；相似度确定单元，被配置为基于实时运行数据中两个采样时间点的风速值和风向值，确定风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度；工况确定单元，被配置为响应于相似度大于预定阈值，确定风力发电机组处于风切变工况。
[0014]可选地，相似度确定单元，还被配置为基于实时运行数据中第一采样时间点的风速值和第二采样时间点的风速值，确定风力发电机组所处环境的风速的风切变指数；基于风速的风切变指数、第一采样时间点的风向值和第二采样时间点的风向值，确定风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度。
[0015]可选地，相似度确定单元，还被配置为获取第一采样时间点的风速值与第二采样时间点的风速值的比值的对数，作为风速值比值对数；获取在第一采样时间点采集风速值的第一模拟高度与在第二采样时间点采集风速值的第二模拟高度的比值的对数，作为模拟高度比值对数，其中，第一模拟高度大于第二模拟高度；基于风速值比值对数和模拟高度比值对数，确定风力发电机组所处环境的风速的风切变指数；
[0016]相似度确定单元，还被配置为基于第一采样时间点的风速值和第二采样时间点的风速值的差值，确定风力发电机组所处环境的风速的风切变指数；或者，
[0017]相似度确定单元，还被配置为获取第二采样时间点的风向值和第一采样时间点的风向值的差值；基于风速的风切变指数和差值，确定风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度。
[0018]可选地，工况确定单元，还被配置为响应于相似度大于第一预设阈值，确定风力发电机组的当前运行状态；响应于确定风力发电机组的当前运行状态为调浆状态，确定风力发电机组处于风切变工况。
[0019]可选地，运行数据获取单元，还被配置为通过风力发电机组的风杯式风速仪获取风速值；通过风力发电机组的旋转式风向标获取风向值。
[0020]在另一总的方面，提供了一种存储指令的计算机可读存储介质，其中，当指令被至少一个计算装置运行时，促使至少一个计算装置执行如上述任一风力发电机组的风切变工况确定方法。
[0021]在另一总的方面，提供了一种包括至少一个计算装置和至少一个存储指令的存储装置的系统，其中，指令在被至少一个计算装置运行时，促使至少一个计算装置执行如上述任一风力发电机组的风切变工况确定方法。
[0022]在另一总的方面，提供了一种风力发电机组，包括风杯式风速仪以及旋转式风向标，风力发电机组还包括如上任一风切变工况确定装置。
[0023]根据本公开的实施例的风力发电机组及其风切变工况确定方法及装置，通过风力发电机组的实时运行数据中的风速值和风向值，即可确定风切变工况，其方案简单，不需要复杂的条件判断，可以以现有运行数据实现风切变工况的检测，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风切变工况确定方法，其特征在于，包括：获取风力发电机组的实时运行数据，其中，所述实时运行数据包括多个采样时间点的风速值和风向值；基于所述实时运行数据中两个采样时间点的风速值和风向值，确定所述风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度；响应于所述相似度大于第一预设阈值，确定所述风力发电机组处于风切变工况。2.如权利要求1所述的风切变工况确定方法，其特征在于，基于所述实时运行数据中两个采样时间点的风速值和风向值，确定所述风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度的步骤包括：基于所述实时运行数据中第一采样时间点的风速值和第二采样时间点的风速值，确定所述风力发电机组所处环境的风速的风切变指数；基于所述风速的风切变指数、所述第一采样时间点的风向值和所述第二采样时间点的风向值，确定所述风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度。3.如权利要求2所述的风切变工况确定方法，其特征在于，基于所述实时运行数据中第一采样时间点的风速值和第二采样时间点的风速值，确定所述风力发电机组所处环境的风速的风切变指数的步骤包括：获取所述第一采样时间点的风速值与所述第二采样时间点的风速值的比值的对数，作为风速值比值对数；获取在所述第一采样时间点采集风速值的第一模拟高度与在所述第二采样时间点采集风速值的第二模拟高度的比值的对数，作为模拟高度比值对数，其中，所述第一模拟高度大于所述第二模拟高度；基于所述风速值比值对数和所述模拟高度比值对数，确定所述风力发电机组所处环境的风速的风切变指数。4.如权利要求2所述的风切变工况确定方法，其特征在于，基于所述实时运行数据中第一采样时间点的风速值和第二采样时间点的风速值，确定所述风力发电机组所处环境的风速的风切变指数的步骤包括：基于所述第一采样时间点的风速值和所述第二采样时间点的风速值的差值，确定所述风力发电机组所处环境的风速的风切变指数。5.如权利要求2所述的风切变工况确定方法，其特征在于，基于所述风速的风切变指数、所述第一采样时间点的风向值和所述第二采样时间点的风向值，确定所述风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度的步骤包括：获取所述第二采样时间点的风向值和所述第一采样时间点的风向值的差值；基于所述风速的风切变指数和所述差值，确定所述风力发电机组所处环境的风速和风向的相似度。6.如权利要求2所述的风切变工况确定方法，其特征在于，响应于所述相似度大于第一预设阈值，确定所述风力发电机组处于风切变工况的步骤包括：响应于所述相似度大于第一预设阈值，确定所述风力发电机组的当前运行状态；响应于确定所述风力发电机组的当前运行状态为调浆状态，确定所述风力发电机组处于风切变工况。
7.如权利要求1所述的风切变工况确定方法，其特征在于，在响应于所述相似度大于第一预设阈值，确定所述风力发电机组处于风切变工况的步骤之后，还包括：控制所述风力发电机组停机；或，控制所述风力发电机组停止调桨；之后获取所述风力发电机组的叶轮的转速；响应于所述叶轮的转速大于第二预设阈值，控制所述风力发电机组停机。8.如权利要求1至7中任一项所述的风切变工况确定方法，其特征在于，获取风力发电机组的实时运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：马磊，姚小丽，苏素平，
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：