风力发电机组风切变预警方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术提供一种风力发电机组风切变预警方法、系统及存储介质，属于风力发电预警技术领域。所述方法包括：获取采集到的风速，所述风速包括：风力发电机组点位及风力发电机组周围呈放射状的不同点位的风速；根据风速及不同点位的标定信息计算风力发电机组点位的估算风速；根据所述估算风速控制风力发电机组调整运行状态。通过在风力发电机组点位及周围呈放射状采集不同点位的风速，从而预估风力发电机组位置的风速，提前为风力发电机组预警，从而控制风力发电机组提前依据估算风速调整运行状态，减少叶片因风速受高速气流冲击而发生的形变过大撞击塔筒的事故，提高叶片使用寿命。提高叶片使用寿命。提高叶片使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组风切变预警方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及风力发电预警
，具体地涉及一种风力发电机组风切变预警方法、一种风力发电机组风切变预警系统以及一种机器可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着风力发电机组的发展，很多优质地区如平原地区或丘陵地区已经大量装备风力发电机组，这些地区风速平稳，风切变较小，但是这些地区被占用殆尽，风力发电机组运营商不得不将风力发电机组投放到山地地区。山地地区气流状态较平原和丘陵地区差，机组所在位置容易受平流和山谷上升气流同时影响。但是山谷中往往无测风设备，若山谷气流上升，风力发电机组可能在未知情况下受高速气流冲击，使风力发电机组叶片大幅形变，叶片寿命会较设计寿命降低，另外可能会引起叶片形变过大而撞击塔筒。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施方式的目的是提供一种风力发电机组风切变预警方法、系统及存储介质，以至少解决山地地区无法提前监测风切变，导致的风力发电机组遭受高速气流冲击，从而使风力发电机组叶片大幅形变，叶片寿命会较设计寿命降低的问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种风力发电机组风切变预警方法，所述方法包括：
[0005]获取采集到的风速，所述风速包括：风力发电机组点位及风力发电机组周围呈放射状的不同点位的风速；
[0006]根据风速及不同点位的标定信息计算风力发电机组点位的估算风速；
[0007]根据所述估算风速控制风力发电机组调整运行状态。通过在风力发电机组点位及周围呈放射状采集不同点位的风速，从而预估风力发电机组位置的风速，提前为风力发电机组预警，从而控制风力发电机组提前依据估算风速调整运行状态，减少叶片因风速受高速气流冲击而发生的形变过大撞击塔筒的事故，提高叶片使用寿命。
[0008]在本申请实施例中，根据风速及不同点位的标定信息计算风力发电机组点位的估算风速，包括：
[0009]比较同一射线上的外围点位和内围点位的风速，确定风速的变化状态；
[0010]当确定风速向风力发电机组方向加速时，根据当前内围点位、外围点位以及风力发电机组点位的标定信息计算当前内围点位与风力发电机组点位之间的第一距离，以及外围点位与风力发电机组点位之间的第二距离；
[0011]根据第一距离与第二距离的比值以及外围点位和内围点位的风速，采用线性插值法估算风力发电机组的估算风速。根据测量得到的风速及测量点位标定信息估算风力发电机组点位的估算风速，估算方式简单快捷，且考虑风速在不同位置的变化，更具有参考意义。
[0012]在本申请实施例中，根据风速及不同点位的标定信息计算风力发电机组点位的估
算风速，包括：
[0013]比较同一射线上的外围点位和内围点位的风速，确定风速的变化状态；
[0014]当确定风速向风力发电机组方向加速时，根据当前内围点位、外围点位以及风力发电机组点位的标定信息计算当前内围点位与风力发电机组点位之间的第一距离，以及外围点位与风力发电机组点位之间的第二距离；
[0015]根据第一距离和第二距离计算外围点位与内围点位之间的第三距离；
[0016]根据所述第三距离计算历史最大风速下外围点位到内围点位的第一时间；
[0017]根据所述第一距离计算历史最大风速下内围点位到风力发电机组点位的第二时间；
[0018]根据外围点位风速、内围点位风速以及第一时间计算第一风速增量；
[0019]根据第一风速增量、第二时间和内围点位风速估算风力发电机组的估算风速。
[0020]在本申请实施例中，根据风速及不同点位的标定信息计算风力发电机组点位的估算风速，包括：
[0021]比较同一射线上的外围点位和内围点位的风速，确定风速的变化状态；
[0022]当确定风速向风力发电机组方向加速时，根据当前内围点位以及风力发电机组点位的标定信息计算当前内围点位与风力发电机组点位之间的第一距离；
[0023]根据第一距离计算历史最大风速下内围点位到风力发电机组点位的第二时间；
[0024]根据同一内围点位不同时间的风速计算第二风速增量；
[0025]根据第二风速增量、第二时间和内围点位风速估算风力发电机组的估算风速。
[0026]在本申请实施例中，所述方法还包括：
[0027]计算风力发电机组点位的风速与估算风速的差值；
[0028]计算所述估算风速与所述差值之和，得到修正后的估算风速。风力发电机组点位的风速是由山谷上升气流和风力发电机组所在位置的水平气流叠加形成的，将风力发电机组点位的风速与估算风速的差值作为当前风力发电机组点位的水平气流引起的风速，以此来修正估算风速。
[0029]在本申请实施例中，所述方法还包括：
[0030]间隔预设时间重新计算风力发电机组点位的风速与估算风速的差值。本申请中的差值为粗略估算，为了提高准确度，可以间隔预设时间重新计算差值。
[0031]在本申请实施例中，根据所述估算风速控制风力发电机组调整运行状态，包括：
[0032]根据标定的风速与风力发电机组的桨距角关系确定至少三个变桨节点；
[0033]根据估算风速与变桨节点的关系控制风力发电机组调整运行状态。根据需求确定多个变桨节点，在实际预警过程中，作为控制风力发电机组的变桨参考节点。
[0034]在本申请实施例中，根据标定的风速与风力发电机组的桨距角关系确定第一变桨节点、第二变桨节点和第三变桨节点；
[0035]当估算风速小于或等于第一变桨节点风速时，控制风力发电机组继续按当前状态运行；
[0036]当估算风速大于第一变桨节点风速，小于或等于第二变桨节点风速时，控制风力发电机组按照第二变桨节点桨距角变桨；
[0037]当估算风速大于第二变桨节点风速，小于或等于第三变桨节点风速时，控制风力
发电机组按照第三变桨节点桨距角变桨；
[0038]当估算风速大于第三变桨节点风速时，控制风力发电机组收桨。在预警过程中，风力发电机组的控制方式按照当前变桨节点风速区间的最大变桨方式来变桨，以使风力发电机组能够安全运行。
[0039]本专利技术第二方面提供一种风力发电机组风切变预警系统，所述系统包括：
[0040]多个测风设备，布置在风力发电机组上及呈放射状布置在风力发电机组周围，用于采集风力发电机组点位以及周围不同点位的风速；
[0041]风速信息收集装置，布置在风力发电机组上，用于接收测风设备采集的风速，根据采集的风速及存储的不同点位的标定信息计算风力发电机组点位的估算风速；
[0042]控制系统，布置在风力发电机组上，用于根据估算风速控制风力发电机组调整运行状态。该预警系统依照山地地形来布置，能够山地地区无法提前监测风切变，导致的风力发电机组遭受高速气流冲击，从而使风力发电机组叶片大幅形变，叶片寿命会较设计寿命降低的问题。
[0043]本专利技术第三方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组风切变预警方法，其特征在于，所述方法包括：获取采集到的风速，所述风速包括：风力发电机组点位及风力发电机组周围呈放射状的不同点位的风速；根据风速及不同点位的标定信息计算风力发电机组点位的估算风速；根据所述估算风速控制风力发电机组调整运行状态。2.根据权利要求1所述的风力发电机组风切变预警方法，其特征在于，根据风速及不同点位的标定信息计算风力发电机组点位的估算风速，包括：比较同一射线上的外围点位和内围点位的风速，确定风速的变化状态；当确定风速向风力发电机组方向加速时，根据当前内围点位、外围点位以及风力发电机组点位的标定信息计算当前内围点位与风力发电机组点位之间的第一距离，以及外围点位与风力发电机组点位之间的第二距离；根据第一距离与第二距离的比值以及外围点位和内围点位的风速，采用线性插值法估算风力发电机组的估算风速。3.根据权利要求1所述的风力发电机组风切变预警方法，其特征在于，根据风速及不同点位的标定信息计算风力发电机组点位的估算风速，包括：比较同一射线上的外围点位和内围点位的风速，确定风速的变化状态；当确定风速向风力发电机组方向加速时，根据当前内围点位、外围点位以及风力发电机组点位的标定信息计算当前内围点位与风力发电机组点位之间的第一距离，以及外围点位与风力发电机组点位之间的第二距离；根据第一距离和第二距离计算外围点位与内围点位之间的第三距离；根据所述第三距离计算历史最大风速下外围点位到内围点位的第一时间；根据所述第一距离计算历史最大风速下内围点位到风力发电机组点位的第二时间；根据外围点位风速、内围点位风速以及第一时间计算第一风速增量；根据第一风速增量、第二时间和内围点位风速估算风力发电机组的估算风速。4.根据权利要求1所述的风力发电机组风切变预警方法，其特征在于，根据风速及不同点位的标定信息计算风力发电机组点位的估算风速，包括：比较同一射线上的外围点位和内围点位的风速，确定风速的变化状态；当确定风速向风力发电机组方向加速时，根据当前内围点位以及风力发电机组点位的标定信息计算当前内围点位与风力发电机组点位之间的第一距离；根据第一距离计算历史最大风速下...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冠宏，巩海伟，郁坤，董晓川，
申请(专利权)人：国电联合动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：