寒冷环境中风力发电机运行状态的优化方法技术

本发明专利技术涉及机电设备领域，揭露一种寒冷环境中风力发电机运行状态的优化方法，包括：构建寒冷场景的气象时序曲线，分析寒冷场景的气象走势；识别风力发电机的运行核心组件，计算运行核心组件的冰积值，构建运行核心组件的破冰策略，对运行核心组件进行恒温处理，得到恒温核心组件；分析风力发电机的运行状态，识别风力发电机的电力影响因子，根据电力影响因子和气象走势，计算发电机发电的电力损失值，分析风力发电机的最佳机械参数；执行风力发电机的参数调整，得到参数调整电机，计算参数调整电机的运行稳定性，对参数调整电机的电力系统进行结构优化，得到电机优化系统。本发明专利技术可以提高在寒冷情况下对风力发电机的优化效果。提高在寒冷情况下对风力发电机的优化效果。提高在寒冷情况下对风力发电机的优化效果。

【技术实现步骤摘要】
寒冷环境中风力发电机运行状态的优化方法


[0001]本专利技术涉及风力发电设备
，尤其涉及一种寒冷环境中风力发电机运行状态的优化方法。

技术介绍

[0002]风力发电机优化是指通过各种技术、设计和管理手段对风力发电机进行改进和提升的过程，通过风力发电机优化可以提高风力发电机发电效率、可靠性以及经济性，从而更好的满足当地发电需要。
[0003]目前寒冷环境中对风力发电机进行优化主要是通过增加风力发电机机械部件抗寒性的方式来实现，这种方法没有考虑在寒冷环境中风力发电机的电力系统和风力发电机机械部件的负荷关系，降低了风力发电机的稳定性，导致在寒冷环境中对风力发电机的优化效果不佳。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种寒冷环境中风力发电机运行状态的优化方法，可以提高在寒冷情况下对风力发电机的优化效果。
[0005]所述方法包括：
[0006]采集寒冷场景下风力发电机的电机参数，其中，所述电机参数包括：环境参数和运行参数；
[0007]通过所述环境参数，构建所述寒冷场景的气象时序曲线，根据所述气象时序曲线，分析所述寒冷场景的气象走势；
[0008]根据所述运行参数，识别所述风力发电机的运行核心组件，计算所述运行核心组件的冰积值，根据所述冰积值，构建所述运行核心组件的破冰策略，基于所述破冰策略，对所述运行核心组件进行恒温处理，得到恒温核心组件；
[0009]根据所述运行参数，分析所述风力发电机的运行状态，根据所述气象时序曲线和所述运行状态，识别所述风力发电机的电力影响因子，根据所述电力影响因子和所述气象走势，计算所述发电机发电的电力损失值，根据所述电力损失值和所述电力影响因子，分析所述风力发电机的最佳机械参数；
[0010]根据所述最佳机械参数，执行所述风力发电机的参数调整，得到参数调整电机，计算所述参数调整电机的运行稳定性，根据所述运行稳定性，对所述参数调整电机的电力系统进行结构优化，得到电机优化系统。
[0011]在第一方面的一种可能实现方式中，所述通过所述环境参数，构建所述寒冷场景的气象时序曲线，包括：
[0012]将所述环境参数按时序进行排列，得到环境时序参数；
[0013]标记所述环境时序参数的时序节点；
[0014]识别所述时序节点的节点参数；
[0015]分析所述节点参数的节点参数特征；
[0016]根据所述节点参数特征，分析所述时序节点的节点气象状态；
[0017]根据所述节点气象状态，构建所述寒冷场景的气象时序曲线。
[0018]在第一方面的一种可能实现方式中，所述根据所述气象时序曲线，分析所述寒冷场景的气象走势，包括：
[0019]根据所述气象时序曲线，分析所述寒冷场景的气象影响因子；
[0020]计算所述气象影响因子之间的因子关联值；
[0021]根据所述因子关联值，分析所述寒冷场景的气象走势。
[0022]在第一方面的一种可能实现方式中，所述计算所述气象影响因子之间的因子关联值：
[0023]利用下述公式计算所述气象影响因子之间的因子关联值：
[0024][0025]其中，DLZ
c
表示因子关联值，α热扩散系数，表示梯度运算符，T表示温度，G(Y
a
)表示寒冷场景下雨或雪的概率函数，Y
a
表示寒冷场景下雨或雪的第a个等级，θ表示寒冷场景下雨或雪的影响系数，Q表示辐射传输、湍流混合以及污染物等影响的源项，U表示寒冷场景气流水平速度，V表示寒冷场景气流水平速度垂直速度。
[0026]在第一方面的一种可能实现方式中，所述计算所述运行核心组件的冰积值，包括：
[0027]识别所述运行核心组件的结冰结构坐标；
[0028]根据所述结冰结构坐标，分析所述运行核心组件的结冰厚度和结冰面积；
[0029]配置所述结冰面积的结冰面积权重；
[0030]根据所述结冰厚度、所述结冰面积权重以及所述结冰结构坐标，利用下述公式计算所述运行核心组件的冰积值：
[0031][0032]其中，B
ε
表示冰积值，M
h
表示第h个结冰结构坐标的面积权重，H
h
表示第h个结冰结构坐标的结冰厚度，h表示结冰结构坐标的数量。
[0033]在第一方面的一种可能实现方式中，所述根据所述冰积值，构建所述运行核心组件的破冰策略，包括：
[0034]识别所述运行核心组件的组件特征；
[0035]根据所述组件特征，分析所述运行核心组件去冰可实施方式；
[0036]根据所述冰积值，计算所述去冰可实施方式的可实施性；
[0037]根据所述可实施性，构建所述运行核心组件的破冰策略。
[0038]在第一方面的一种可能实现方式中，所述根据所述气象时序曲线和所述运行状态，识别所述风力发电机的电力影响因子，包括：
[0039]将所述气象时序曲线和所述运行状态进行映射，得到所述气象运行状态；
[0040]分析所述气象运行状态的气象运行状态特征；
[0041]根据所述气象运行状态特征，计算所述气象时序曲线对应气象状态与所述气象运
行状态的运行关联值；
[0042]根据所述运行关联值，识别所述风力发电机的电力影响因子。
[0043]在第一方面的一种可能实现方式中，所述根据所述电力影响因子和所述气象走势，计算所述风力发电机发电的电力损失值，包括：
[0044]根据所述气象走势，分析所述风力发电机的未来气象；
[0045]计算所述未来气象对应所述电力影响因子的影响因子值；
[0046]根据所述影响因子值，计算所述风力发电机发电的发电预值；
[0047]将所述发电预值与预设的标准发电量相比，得到所述风力发电机发电的电力损失值。
[0048]在第一方面的一种可能实现方式中，所述根据所述最佳机械参数，执行所述风力发电机的参数调整，得到参数调整电机，包括：
[0049]根据所述最佳机械参数，识别所述力发电机待调整参数；
[0050]根据所述最佳机械参数，利用下述公式执行所述待调整参数的参数替换，得到电机目标参数：
[0051][0052]其中，K
cs
表示电机目标参数，r表示最佳机械参数的数量，k表示最佳机械参数的序列号，loss
total
表示最终损失，表示下降函数，表示学习率，E
j,
和S
j,
表示最佳机械参数的横纵坐标位置；
[0053]第二方面，本专利技术还提供了一种寒冷环境中风力发电机运行状态的优化系统，所述系统包括：
[0054]机电参数采集模块，用于采集寒冷场景下风力发电机的电机参数，其中，所述电机参数包括：环境参数和运行参数；
[0055]气象预测模块，用于通过所述环境参数，构建所述寒冷场景的气象时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种寒冷环境中风力发电机运行状态的优化方法，其特征在于，所述方法包括：采集寒冷场景下风力发电机的电机参数，其中，所述电机参数包括：环境参数和运行参数；通过所述环境参数，构建所述寒冷场景的气象时序曲线，根据所述气象时序曲线，分析所述寒冷场景的气象走势；根据所述运行参数，识别所述风力发电机的运行核心组件，计算所述运行核心组件的冰积值，根据所述冰积值，构建所述运行核心组件的破冰策略，基于所述破冰策略，对所述运行核心组件进行恒温处理，得到恒温核心组件；根据所述运行参数，分析所述风力发电机的运行状态，根据所述气象时序曲线和所述运行状态，识别所述风力发电机的电力影响因子，根据所述电力影响因子和所述气象走势，计算所述发电机发电的电力损失值，根据所述电力损失值和所述电力影响因子，分析所述风力发电机的最佳机械参数；根据所述最佳机械参数，执行所述风力发电机的参数调整，得到参数调整电机，计算所述参数调整电机的运行稳定性，根据所述运行稳定性，对所述参数调整电机的电力系统进行结构优化，得到电机优化系统。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述环境参数，构建所述寒冷场景的气象时序曲线，包括：将所述环境参数按时序进行排列，得到环境时序参数；标记所述环境时序参数的时序节点；识别所述时序节点的节点参数；分析所述节点参数的节点参数特征；根据所述节点参数特征，分析所述时序节点的节点气象状态；根据所述节点气象状态，构建所述寒冷场景的气象时序曲线。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述气象时序曲线，分析所述寒冷场景的气象走势，包括：根据所述气象时序曲线，分析所述寒冷场景的气象影响因子；计算所述气象影响因子之间的因子关联值；根据所述因子关联值，分析所述寒冷场景的气象走势。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述气象影响因子之间的因子关联值：利用下述公式计算所述气象影响因子之间的因子关联值：其中，DLZ
c
表示因子关联值，α热扩散系数，表示梯度运算符，T表示温度，G(Y
a
)表示寒冷场景下雨或雪的概率函数，Y
a
表示寒冷场景下雨或雪的第a个等级，θ表示寒冷场景下雨或雪的影响系数，Q表示辐射传输、湍流混合以及污染物等影响的源项，U表示寒冷场景气流水平速度，V表示寒冷场景气流水平速度垂直速度。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述运行核心组件的冰积值，包
括：识别所述运行核心组件的结冰结构坐标；根据所述结冰结构坐标，分析所述运行核心组件的结冰厚度和结冰面积；配置所述结冰面积的结冰面积权重；根据所述结冰厚度、所述结冰面积权重以及所述结冰结构坐标，利用下述公式计算所述运行核心组件的冰积值：其中，B
ε
表示冰积值，M
h
表示第h个结冰结构坐标的面积权重，H
h
表示第h个结冰结构坐标的结冰厚度，h表示结冰结构坐标的数量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：高秉文，唐德锋，李熙，杨钊，陈本兵，杨建，黄思发，李智，何云，刘杰，李进，
申请(专利权)人：中国三峡新能源集团股份有限公司四川分公司，
类型：发明
国别省市：