风力发电机组的叶片失速确定方法及装置制造方法及图纸

技术编号:36896996 阅读:16 留言:0更新日期:2023-03-18 09:17
提供了一种风力发电机组的叶片失速确定方法及装置。所述叶片失速确定方法包括:获取风力发电机组预设时长内的运行数据,其中,所述运行数据包括:功率值、环境温度值、以及风速值;对获取的运行数据进行环境温度分仓,以得到每个温度区间下的运行数据;基于不同温度区间下的运行数据,确定风力发电机组的叶片是否处于失速状态。处于失速状态。处于失速状态。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的叶片失速确定方法及装置


[0001]本公开总体说来涉及风力发电
,更具体地讲,涉及一种风力发电机组的叶片失速确定方法及装置。

技术介绍

[0002]风力发电机组的叶片通常是机翼型的,当空气顺着叶片进口端(冲角α=0
°
)流入时,分成上下两股气流贴着翼面流过,叶片背部和腹部的平滑“边界层”处的气流呈流线形。作用于叶片上有两种力,一种是垂直于叶面的升力,另一种是平行于叶片的阻力,通常升力≥阻力。当空气流入叶片的方向偏离了叶片的进口角,它与叶片形成正冲角(α>0
°
)。在接近于某一临界值时(临界值随叶片不同而异),叶背的气流工况开始恶化。当冲角增大至临界值时,叶背的边界层受到破坏,在叶背的尾端会出现涡流区,即所谓“失速”现象。“失速”现象,会降低叶片的气动效率,影响能量捕获,进而影响风力发电机组的功率输出。
[0003]快速准确地识别出风力发电机组的叶片可能存在的“失速”风险,对风力发电机组的安全稳定运行及降低“失速”引起的功率损失尤为重要。

技术实现思路

[0004]本公开的示例性实施例在于提供一种风力发电机组的叶片失速确定方法及装置,其能够便捷、实时、准确地识别风力发电机组的叶片是否处于失速状态。
[0005]根据本公开的示例性实施例,提供一种风力发电机组的叶片失速确定方法,所述叶片失速确定方法包括:获取风力发电机组预设时长内的运行数据,其中,所述运行数据包括:功率值、环境温度值、以及风速值;对获取的运行数据进行环境温度分仓,以得到每个温度区间下的运行数据;基于不同温度区间下的运行数据,确定风力发电机组的叶片是否处于失速状态。
[0006]可选地,所述基于不同温度区间下的运行数据,确定风力发电机组的叶片是否处于失速状态,包括:当不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异满足第一预设条件时,确定风力发电机组的叶片处于失速状态;或者,当不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异满足第一预设条件、且高温度区间下的桨距角满足第二预设条件时,确定风力发电机组的叶片处于失速状态;其中,所述运行数据还包括:桨距角;其中,高温度区间为最低温度值不低于预设温度阈值的温度区间。
[0007]可选地,所述叶片失速确定方法还包括:当确定风力发电机组的叶片处于失速状态时,基于不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异,确定叶片处于失速状态的严重程度;其中,所述差异与所述严重程度呈正相关。
[0008]可选地,通过下述方式确定不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异是否满足第一预设条件:当在同一坐标系中不同温度区间下的风速

功率散点分布图所在位置差异较大,和/或,在同一坐标系中满发前的过渡段内的高温度区间下的风速

功率散点分布图所在位置相较于其他温度区间下的风速

功率散点分布图所在位置较低时,确定不
同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异满足第一预设条件;其中,每个温度区间下的风速

功率散点分布图是基于每个温度区间下的运行数据构建的。
[0009]可选地,通过下述方式确定不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异是否满足第一预设条件:对最高温度区间下的运行数据进行风速分仓,以得到最高温度区间下的每个风速段内的功率值;分别对最高温度区间下的每个风速段内的功率值计算平均,以得到最高温度区间下的每个风速段的功率平均值;对最低温度区间下的运行数据进行风速分仓,以得到最低温度区间下的每个风速段内的功率值;分别对最低温度区间下的每个风速段内的功率值计算平均,以得到最低温度区间下的每个风速段的功率平均值;分别针对每个风速段,确定最低温度区间下的这一风速段的功率平均值与最高温度区间下的这一风速段的功率平均值之间的偏差;当对应的偏差与偏差阈值之间的比值大于预设比值的风速段的数量超过预定数量时,确定不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异满足第一预设条件。
[0010]可选地,所述叶片失速确定方法还包括:当确定风力发电机组的叶片处于失速状态时,基于对应的偏差与偏差阈值之间的比值大于预设比值的风速段所对应的比值,确定叶片处于失速状态的严重程度,其中,所述比值与所述严重程度呈正相关。
[0011]可选地,通过下述方式确定高温度区间下的桨距角是否满足第二预设条件:确定高温度区间下风速超过额定风速时的桨距角的平均值;当所述平均值与最小设定桨距角之间的差值的绝对值小于或等于差值阈值时,确定高温度区间下的桨距角满足第二预设条件。
[0012]可选地,通过下述方式确定高温度区间下的桨距角是否满足第二预设条件:当在同一坐标系中风速超过额定风速时的低温度区间下的风速

桨距角散点分布图所在位置和高温度区间下的风速

桨距角散点分布图所在位置差异较大时,确定高温度区间下的桨距角满足第二预设条件;其中,每个温度区间下的风速

桨距角散点分布图是基于每个温度区间下的运行数据构建的。
[0013]可选地,所述叶片失速确定方法还包括:当确定风力发电机组的叶片处于失速状态时,触发针对所述风力发电机组的叶片失速预警。
[0014]可选地,所述叶片失速确定方法还包括:当确定风力发电机组的叶片处于失速状态时,调整所述风力发电机组的控制参数,以使所述风力发电机组的叶片处于非失速状态。
[0015]根据本公开的示例性实施例,提供一种风力发电机组的叶片失速确定装置,所述叶片失速确定装置包括:运行数据获取单元,被配置为获取风力发电机组预设时长内的运行数据,其中,所述运行数据包括:功率值、环境温度值、以及风速值;温度分仓单元,被配置为对获取的运行数据进行环境温度分仓,以得到每个温度区间下的运行数据;失速确定单元,被配置为基于不同温度区间下的运行数据,确定风力发电机组的叶片是否处于失速状态。
[0016]可选地,失速确定单元被配置为当不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异满足第一预设条件时,确定风力发电机组的叶片处于失速状态;或者,失速确定单元被配置为当不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异满足第一预设条件、且高温度区间下的桨距角满足第二预设条件时,确定风力发电机组的叶片处于失速状态;其中,所述运行数据还包括:桨距角;其中,高温度区间为最低温度值不低于预设温度阈值的温度区
间。
[0017]可选地,所述叶片失速确定装置还包括:失速程度确定单元,被配置为当确定风力发电机组的叶片处于失速状态时,基于不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异,确定叶片处于失速状态的严重程度;其中,所述差异与所述严重程度呈正相关。
[0018]可选地,失速确定单元被配置为通过下述方式确定不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异是否满足第一预设条件:当在同一坐标系中不同温度区间下的风速

功率散点分布图所在位置差异较大,和/或,在同一坐标系中满发前的过渡段内的高温度本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的叶片失速确定方法,其特征在于,所述叶片失速确定方法包括:获取风力发电机组预设时长内的运行数据,其中,所述运行数据包括:功率值、环境温度值、以及风速值;对获取的运行数据进行环境温度分仓,以得到每个温度区间下的运行数据;基于不同温度区间下的运行数据,确定风力发电机组的叶片是否处于失速状态。2.根据权利要求1所述的叶片失速确定方法,其特征在于,所述基于不同温度区间下的运行数据,确定风力发电机组的叶片是否处于失速状态,包括:当不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异满足第一预设条件时,确定风力发电机组的叶片处于失速状态;或者,当不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异满足第一预设条件、且高温度区间下的桨距角满足第二预设条件时,确定风力发电机组的叶片处于失速状态;其中,所述运行数据还包括:桨距角;其中,高温度区间为最低温度值不低于预设温度阈值的温度区间。3.根据权利要求2所述的叶片失速确定方法,其特征在于,所述叶片失速确定方法还包括:当确定风力发电机组的叶片处于失速状态时,基于不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异,确定叶片处于失速状态的严重程度;其中,所述差异与所述严重程度呈正相关。4.根据权利要求2所述的叶片失速确定方法,其特征在于,通过下述方式确定不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异是否满足第一预设条件:当在同一坐标系中不同温度区间下的风速

功率散点分布图所在位置差异较大,和/或,在同一坐标系中满发前的过渡段内的高温度区间下的风速

功率散点分布图所在位置相较于其他温度区间下的风速

功率散点分布图所在位置较低时,确定不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异满足第一预设条件;其中,每个温度区间下的风速

功率散点分布图是基于每个温度区间下的运行数据构建的。5.根据权利要求2所述的叶片失速确定方法,其特征在于,通过下述方式确定不同温度区间下相同风速段内的功率值之间的差异是否满足第一预设条件:对最高温度区间下的运行数据进行风速分仓,以得到最高温度区间下的每个风速段内的功率值;分别对最高温度区间下的每个风速段内的功率值计算平均,以得到最高温度区间下的每个风速段的功率平均值;对最低温度区间下的运行数据进行风速分仓,以得到最低温度区间下的每个风速段内的功率值;分别对最低温度区间下的每个风速段内的功率值计算平均,以得到最低温度区间下的每个风速段的功率平均值;分别针对每个风速段,确定最低温度区间下的这一风速段的功率平均值与最高温度区间下的这一风速段的功率平均值之间的偏差;当对应的偏差与偏差阈值之间的比...

【专利技术属性】
技术研发人员:苏素平李中奇刘鸿昌
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:

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