基于塔筒位移的模糊控制降载方法、装置、介质及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于塔筒位移的模糊控制降载方法、装置、介质及系统，所述方法包括步骤：1)获取风电机组运行过程中塔筒位移数据；2)根据所述塔筒位移数据对风电机组的载荷进行模糊控制，以降低风机载荷。本发明专利技术根据机组的实时塔筒位移数据进行风电机组的载荷控制，能够实现对机组载荷的实时调整；基于模糊控制进行降功降速调度，在降低载荷的同时最大化发电效率，充分挖掘机组发电性能潜力。本发明专利技术仅占用极少计算资源，能够在不改变风机叶片等硬件的情况下，精准实现对载荷的实时控制和风机保护。保护。保护。

【技术实现步骤摘要】
基于塔筒位移的模糊控制降载方法、装置、介质及系统


[0001]本专利技术主要涉及风电
，具体涉及一种基于塔筒位移的模糊控制降载方法、装置、介质及系统。

技术介绍

[0002]近几年，随着风电机组朝着大型化方向发展，风电机组单机容量的增加，风机机械零部件的尺寸和柔性不断增大，风轮直径和扫掠面积不断增加，使得机组承受更加复杂的载荷作用，易产生较大载荷。而整机厂商为控制成本缩减零部件重量，导致机械零部件柔性不断增大，机组载荷进一步增大，最终加剧零部件疲劳损伤，增加维护成本，降低风机使用寿命和运行运行稳定性。因此整机控制系统中，载荷控制将发挥越来越重要的作用。
[0003]载荷与风电机组的寿命、发电效率息息相关。在载荷控制方面，目前采用的解决方法主要有以下几种：1)增加叶片等关键部件强度与机械稳固性；2)优化机组传动链动态扭转载荷；3)对叶片进行独立变桨控制，实现叶片载荷优化。上述方法虽能一定程度上对风机载荷进行优化，但控制系统复杂、无法根据风机运行工况进行实时调整，且会导致整机制造成本增加。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种根据塔筒位移对载荷进行实时调整且成本低的基于塔筒位移的模糊控制降载方法、装置、介质及系统。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
[0006]一种基于塔筒位移的模糊控制降载方法，包括步骤：
[0007]1)获取风电机组运行过程中塔筒位移数据；
[0008]2)根据所述塔筒位移数据对风电机组的载荷进行模糊控制，以降低风机载荷。
[0009]作为上述技术方案的进一步改进：
[0010]在步骤1)
‑
步骤2)之间，还包括对塔筒位移数据的预处理，具体为：对塔筒位移数据进行带通滤波，再每隔预定时间进行滑动滤波，最后进行延时处理，得到塔筒位移数据有效值。
[0011]塔筒位移数据包括塔筒位移前后分量和塔筒位移左右分量，对塔筒位移前后分量进行预处理得到塔筒位移前后分量有效值，并在步骤2)中，根据塔筒位移前后分量有效值对风电机组的载荷进行模糊控制。
[0012]步骤2)的具体过程为：
[0013]将所述塔筒位移数据与预设标准阈值进行比对；当所述塔筒位移数据在预设标准阈值内，则对风电机组的载荷进行模糊控制以降低风机载荷；当所述塔筒位移数据小于预设标准阈值，则正常发电；当所述塔筒位移数据大于预设标准阈值，则进行停机保护。
[0014]对风电机组的载荷进行模糊控制的具体过程为：
[0015]将塔筒位移数据经过模糊化后，根据模糊规则进行模糊推理，得到模糊输出结果并解模糊，得到最终的模糊控制输出量，叠加至当前的机组运行控制量中，设置降功降速调度的功率设定点和转速设定点。
[0016]各机组运行控制量对应有发电机转速和轴功率大小。
[0017]本专利技术还公开了一种基于塔筒位移的模糊控制降载装置，包括：
[0018]塔筒位移获取模块，用于获取风电机组运行过程中的塔筒位移数据；
[0019]逻辑判断模块，用于将所述塔筒位移数据与预设标准阈值进行比对，得到比对结果；
[0020]控制模块，用于根据比对结果对风机载荷进行模糊控制以降低风机载荷。
[0021]作为上述技术方案的进一步改进：
[0022]还包括数据处理模块，用于对塔筒位移数据的预处理，具体为：对塔筒位移数据进行带通滤波，再每隔预定时间进行滑动滤波，最后进行延时处理，得到塔筒位移数据有效值。
[0023]本专利技术进一步公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。
[0024]本专利技术还公开了一种基于塔筒位移的模糊控制降载系统，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0026]本专利技术根据机组的实时塔筒位移数据进行风电机组的载荷控制，能够实现对机组载荷的实时调整；基于模糊控制进行降功降速调度，在降低载荷的同时最大化发电效率，充分挖掘机组发电性能潜力。本专利技术仅占用极少计算资源，能够在不改变风机叶片等硬件的情况下，精准实现对载荷的实时控制和风机保护。
[0027]本专利技术的塔筒位移数据由塔筒的位移传感器输出，相较于风速等常规特征量，数据更加精确且与载荷之间线性关系显著；此外，市面上大多载荷均通过载荷传感器进行测量，而本专利技术使用风电机组常规配置的塔筒位移传感器得到位移数据，能够减少相应的载荷传感器的使用，降低整机成本。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的装置在具体应用时的实施例图。
[0029]图2为本专利技术的方法在实施例的流程图。
[0030]图3为本专利技术中的预处理在实施例的流程图。
[0031]图4为本专利技术中的模糊控制在实施例的流程图。
[0032]图5为本专利技术中的塔筒位移
‑
载荷线性关系图。
具体实施方式
[0033]以下结合说明书附图和具体实施例对本专利技术作进一步描述。
[0034]如图2所示，本专利技术实施例的基于塔筒位移的模糊控制降载方法，包括步骤：
[0035]1)获取风电机组运行过程中的塔筒位移数据；其中塔筒位移数据为原始数据，通
过固定在塔筒的位移传感器(此位移传感器在风电机组中一般都会配置)来得到；
[0036]2)根据塔筒位移数据对风电机组的载荷进行模糊控制，以降低风机载荷。
[0037]具体地，本专利技术人在经过对多个机型的塔筒位移与载荷之间关系进行分析，最终得到塔筒位移与机组载荷之间存在显著的线性关系，如图5所示；相较于风速等常规特征量，塔筒位移数据由塔筒的位移传感器输出，数据更加精确且与载荷之间线性关系显著；此外，市面上大多载荷均通过载荷传感器进行测量，而本专利技术使用风电机组常规配置的塔筒位移传感器得到位移数据，能够减少相应的载荷传感器的使用，降低整机成本。
[0038]如图3所示，在一具体实施例中，在步骤1)
‑
步骤2)之间，还包括对塔原始塔筒位移数据的预处理(数据清洗)，具体为：对得到的原始塔筒位移数据进行带通滤波，而后每隔100ms进行滑动滤波，因控制系统具有延时特性，最后将得到的数据进行延时处理，得到塔筒位移数据有效值。通过对上述原始塔筒位移数据进行数据清洗，确保后续参与控制的数据的可靠性，保证控制的可靠性和精准性。
[0039]其中原始塔筒位移数据包括塔筒位移前后分量和塔筒位移左右分量，在上述步骤中，仅对塔筒位移前后分量进行数据清洗，并在步骤2)中，根据数据清洗后的塔筒位移前后分量对风电机组的载荷进行模糊控制。使用塔筒位移前后分量可以进一步减少数据量，提升计算速度，且上文中塔筒位移与载荷之间的线性关系主要体现在前后分量上。
[0040]在一具体实施例中，步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于塔筒位移的模糊控制降载方法，其特征在于，包括步骤：1)获取风电机组运行过程中塔筒位移数据；2)根据所述塔筒位移数据对风电机组的载荷进行模糊控制，以降低风机载荷。2.根据权利要求1所述的基于塔筒位移的模糊控制降载方法，其特征在于，在步骤1)
‑
步骤2)之间，还包括对塔筒位移数据的预处理，具体为：对塔筒位移数据进行带通滤波，再每隔预定时间进行滑动滤波，最后进行延时处理，得到塔筒位移数据有效值。3.根据权利要求2所述的基于塔筒位移的模糊控制降载方法，其特征在于，塔筒位移数据包括塔筒位移前后分量和塔筒位移左右分量，对塔筒位移前后分量进行预处理得到塔筒位移前后分量有效值，并在步骤2)中，根据塔筒位移前后分量有效值对风电机组的载荷进行模糊控制。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的基于塔筒位移的模糊控制降载方法，其特征在于，步骤2)的具体过程为：将所述塔筒位移数据与预设标准阈值进行比对；当所述塔筒位移数据在预设标准阈值内，则对风电机组的载荷进行模糊控制以降低风机载荷；当所述塔筒位移数据小于预设标准阈值，则正常发电；当所述塔筒位移数据大于预设标准阈值，则进行停机保护。5.根据权利要求4所述的基于塔筒位移的模糊控制降载方法，其特征在于，对风电机组的载荷进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：王靛，常晟，刘红文，唐帅，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：