一种基于测风激光雷达的多机组控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于测风激光雷达的多机组控制方法和系统，涉及风电机组控制技术领域，包括获取测风激光雷达的扫描时间影响因素，并定义风场变化程度；根据测风激光雷达的扫描时间影响因素和风场变化强度确定测风激光雷达的扫描时间间隔，从而获取风场数据；基于风场数据确定每个机组的风场状态，并制定每个机组对应的控制策略；根据机组的运行状态将机组划分成相关机组和不相关机组，根据每个机组对应的控制策略设定目标控制效果；根据目标控制效果与实际控制效果调整相关机组和不相关机组的控制策略

【技术实现步骤摘要】
一种基于测风激光雷达的多机组控制方法和系统


[0001]本申请涉及风电机组控制
，更具体地，涉及一种基于测风激光雷达的多机组控制方法和系统
。

技术介绍

[0002]基于测风激光雷达的多机组控制技术是在风力发电领域中的一项先进技术
。
该技术主要通过利用测风激光雷达获取的高精度
、
高分辨率的风场数据，实现多个风力发电机组之间的协同运行和控制
。
[0003]测风激光雷达是一种先进的风速和风向测量设备
。
它通过发射激光束并探测被散射回来的激光信号，可以实时测量风速和风向
。
相比传统的风速风向仪，测风激光雷达具有更高的精度和空间分辨率，能够提供更为详细
、
全面的风场数据
。
[0004]利用测风激光雷达获取的风场数据，可以进行风场建模和预测
。
通过分析历史数据和考虑气象因素，可以建立风场模型，并预测未来一段时间内的风场状态和变化趋势
。
这为多机组协同控制提供了基础
。
[0005]现有技术中，雷达扫描风场的频次难以确定，导致风场数据获取的适应性差，再者，多机组之间存在相互影响，导致控制精度低
。
[0006]因此，如何提高风场数据获取的适应性和控制精度，是目前有待解决的技术问题
。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种基于测风激光雷达的多机组控制方法，用以解决现有技术中风场数据获取适应性差和机组控制精度低的技术问题
。
该方法包括：
[0008]获取测风激光雷达的扫描时间影响因素，并定义风场变化程度；
[0009]根据测风激光雷达的扫描时间影响因素和风场变化强度确定测风激光雷达的扫描时间间隔，从而获取风场数据；
[0010]基于风场数据确定每个机组的风场状态，并制定每个机组对应的控制策略；
[0011]根据机组的运行状态将机组划分成相关机组和不相关机组，根据每个机组对应的控制策略设定目标控制效果；
[0012]根据目标控制效果与实际控制效果调整相关机组和不相关机组的控制策略
。
[0013]本申请一些实施例中，并定义风场变化程度，包括：
[0014]获取预设周期内的风速变化度
、
风向变化度
、
风场图像和风场频谱图；
[0015]基于风速变化度和风向变化度分别得到第一风场变化度和第二风场变化度，计算风速变化度与风向变化度之间的关联度；
[0016]基于风速变化度与风向变化度之间的关联度对第一风场变化度和第二风场变化度进行修正；
[0017]根据风场图像和风场频谱图分别得到第三风场变化度和第四风场变化度；
[0018]基于修正后的第一风场变化度
、
第二风场变化度以及第三风场变化度和第四风场
变化度确定风场变化程度
。
[0019]本申请一些实施例中，根据测风激光雷达的扫描时间影响因素和风场变化强度确定测风激光雷达的扫描时间间隔，包括：
[0020]测风激光雷达的扫描时间影响因素包括测量需求
、
测风激光雷达特性和数据处理能力；
[0021]基于测量需求
、
测风激光雷达特性和数据处理能力分别得到对应的第一扫描时间间隔区间
、
第二扫描时间间隔区间和第三扫描时间间隔区间；
[0022]将第一扫描时间间隔区间
、
第二扫描时间间隔区间和第三扫描时间间隔区间三者共同相交的区间作为第四扫描时间间隔区间；
[0023]若第一扫描时间间隔区间
、
第二扫描时间间隔区间和第三扫描时间间隔区间之中不存在三者共同相交的区间，则将第一扫描时间间隔区间
、
第二扫描时间间隔区间和第三扫描时间间隔区间中两两相交的区间作为第四扫描时间间隔区间；
[0024]根据风场变化程度确定第五扫描时间间隔区间；
[0025]若第四扫描时间间隔区间和第五扫描时间间隔区间相交，则将相交的区间作为测风激光雷达的扫描时间间隔；
[0026]否则，在第四扫描时间间隔区间中找到最接近第五扫描时间间隔区间的扫描时间作为测风激光雷达的扫描时间间隔
。
[0027]本申请一些实施例中，根据机组的运行状态将机组划分成相关机组和不相关机组，包括：
[0028]计算每两个机组的运行状态之间的相关度，将相关度超过第一相关度阈值的机组记作相关机组；
[0029]将相关度不超过第二相关度阈值的机组记作不相关机组；
[0030]将相关度超过第二相关度阈值，且不超过第一相关度阈值的机组记作待考究机组；
[0031]获取待考究机组的运行效果指标，并计算不同机组之间运行效果指标的相关度，将相关度超过第三相关度阈值的待考究机组划分到相关机组中，将相关度不超过第三相关度阈值的待考究机组划分到不相关机组中
。
[0032]本申请一些实施例中，根据目标控制效果与实际控制效果调整相关机组和不相关机组的控制策略，包括：
[0033]计算目标控制效果与实际控制效果之差，得到效果偏差；
[0034]根据效果偏差和第一对应关系调整相关机组的控制策略；
[0035]根据效果偏差和第二对应关系调整不相关机组的控制策略
。
[0036]对应的，本申请还提供了一种基于测风激光雷达的多机组控制系统，所述系统包括：
[0037]第一模块，用于获取测风激光雷达的扫描时间影响因素，并定义风场变化程度；
[0038]第二模块，用于根据测风激光雷达的扫描时间影响因素和风场变化强度确定测风激光雷达的扫描时间间隔，从而获取风场数据；
[0039]第三模块，用于基于风场数据确定每个机组的风场状态，并制定每个机组对应的控制策略；
[0040]第四模块，用于根据机组的运行状态将机组划分成相关机组和不相关机组，根据每个机组对应的控制策略设定目标控制效果；
[0041]第五模块，用于根据目标控制效果与实际控制效果调整相关机组和不相关机组的控制策略
。
[0042]本申请一些实施例中，第一模块，用于：
[0043]获取预设周期内的风速变化度
、
风向变化度
、
风场图像和风场频谱图；
[0044]基于风速变化度和风向变化度分别得到第一风场变化度和第二风场变化度，计算风速变化度与风向变化度之间的关联度；
[0045]基于风速变化度与风向变化度之间的关联度对第一风场变化度和第二风场变化度进行修正；
[0046]根据风场图像和风场频谱图分别得到第三风场变化度和第四风场变化度；
[0047]基于修正后的第一风场变化度
、
第二风场变化度以及第三风场变化度和第四风场变化度确定风场变化程度<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于测风激光雷达的多机组控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取测风激光雷达的扫描时间影响因素，并定义风场变化程度；根据测风激光雷达的扫描时间影响因素和风场变化强度确定测风激光雷达的扫描时间间隔，从而获取风场数据；基于风场数据确定每个机组的风场状态，并制定每个机组对应的控制策略；根据机组的运行状态将机组划分成相关机组和不相关机组，根据每个机组对应的控制策略设定目标控制效果；根据目标控制效果与实际控制效果调整相关机组和不相关机组的控制策略
。2.
如权利要求1所述的基于测风激光雷达的多机组控制方法，其特征在于，并定义风场变化程度，包括：获取预设周期内的风速变化度
、
风向变化度
、
风场图像和风场频谱图；基于风速变化度和风向变化度分别得到第一风场变化度和第二风场变化度，计算风速变化度与风向变化度之间的关联度；基于风速变化度与风向变化度之间的关联度对第一风场变化度和第二风场变化度进行修正；根据风场图像和风场频谱图分别得到第三风场变化度和第四风场变化度；基于修正后的第一风场变化度
、
第二风场变化度以及第三风场变化度和第四风场变化度确定风场变化程度
。3.
如权利要求2所述的基于测风激光雷达的多机组控制方法，其特征在于，根据测风激光雷达的扫描时间影响因素和风场变化强度确定测风激光雷达的扫描时间间隔，包括：测风激光雷达的扫描时间影响因素包括测量需求
、
测风激光雷达特性和数据处理能力；基于测量需求
、
测风激光雷达特性和数据处理能力分别得到对应的第一扫描时间间隔区间
、
第二扫描时间间隔区间和第三扫描时间间隔区间；将第一扫描时间间隔区间
、
第二扫描时间间隔区间和第三扫描时间间隔区间三者共同相交的区间作为第四扫描时间间隔区间；若第一扫描时间间隔区间
、
第二扫描时间间隔区间和第三扫描时间间隔区间之中不存在三者共同相交的区间，则将第一扫描时间间隔区间
、
第二扫描时间间隔区间和第三扫描时间间隔区间中两两相交的区间作为第四扫描时间间隔区间；根据风场变化程度确定第五扫描时间间隔区间；若第四扫描时间间隔区间和第五扫描时间间隔区间相交，则将相交的区间作为测风激光雷达的扫描时间间隔；否则，在第四扫描时间间隔区间中找到最接近第五扫描时间间隔区间的扫描时间作为测风激光雷达的扫描时间间隔
。4.
如权利要求1所述的基于测风激光雷达的多机组控制方法，其特征在于，根据机组的运行状态将机组划分成相关机组和不相关机组，包括：计算每两个机组的运行状态之间的相关度，将相关度超过第一相关度阈值的机组记作相关机组；将相关度不超过第二相关度阈值的机组记作不相关机组；
将相关度超过第二相关度阈值，且不超过第一相关度阈值的机组记作待考究机组；获取待考究机组的运行效果指标，并计算不同机组之间运行效果指标的相关度，将相关度超过第三相关度阈值的待考究机组划分到相关机组中，将相关度不超过第三相关度阈值的待考究机组划分到不相关机组中
。5.
如权利要求1所述的基于测风激光雷达的多机组控制方法，其特征在于，根据目标控制效果与实际控制效果调整相关机组和不相关机组的控制策略，包括：计算目标控制效果与实际控制效果之差，得到效果偏差；根据效果偏差和第一对应关系调整相关机组的控制策略；根据效果偏差和第二对...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜自国，姚聪，王欢，徐梦清，周文博，杨正光，王文祥，刘均，左希礼，
申请(专利权)人：华能会理风力发电有限公司，
类型：发明
国别省市：