【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及风电，具体涉及一种基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法及系统。
技术介绍
1、风机运行过程中，若叶轮扫掠面与风向不垂直，会使得运行功率降低。因此风机配有偏航系统跟踪风向，从而提高风能利用效率。随着风电产业的快速发展，不少风场所在区域地形、风况复杂，导致某些特定区域或者特定方向风速湍流大，风机偏航进入这些区域内，会导致风机振动加剧，瞬时加速度异常，影响风能利用效率和风机寿命。因此，控制风机合理地避开湍流较大的特定区域或特定方向，提高风机的风能利用效率，减少风机的不安全因素，有着至关重要的作用。
技术实现思路
1、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最大限度保持高风能利用率并提高风机的安全性能的基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法及系统。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
3、一种基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，包括步骤：
4、获取风电机组运行过程中的风况数据以及对应的机舱位置信息，来对风电机组的高湍流扇区范围进行更新；
5、获取风电机组运行过程中的机舱瞬时加速度原始数据，并对机舱瞬时加速度原始数据进行预处理，得到有效的机舱加速度数据；
6、根据风电机组所处位置以及有效的机舱加速度数据，调整风电机组的控制方式：若风电机组所处位置不处于高湍流扇区范围，则维持原有控制方式；若风电机组所处位置处于高湍流扇区范围内且机舱加速度数据小于保护阈值
7、优选地，获取风电机组运行过程中的风况数据以及对应的机舱位置信息来对风电机组的高湍流扇区范围进行更新的具体过程为：
8、预先存储风电机组的初始高湍流扇区信息；
9、获取风电机组运行过程中的风况数据以及对应的机舱位置信息，计算所有扇区的湍流强度；如湍流强度达到标准值的区域，将其机舱位置所在扇区进行记录；
10、将记录的扇区区域与初始高湍流扇区信息进行对比；若记录的扇区区域不在初始高湍流扇区信息内，则将记录的扇区区域增加到初始高湍流扇区信息中，得到更新后的高湍流扇区信息。
11、优选地，如湍流强度达到标准值的区域，将其机舱位置所在30°区域内的扇区进行记录。
12、优选地，所述预处理过程为：对机舱瞬时加速度原始数据进行带通滤波处理，滤除杂波得到更准确的数据信号；每隔100ms进行滑动滤波处理，再进行相应的延时处理，最终得到机舱加速度数据。
13、优选地，有效的机舱加速度数据包括驱动方向和非驱动方向加速度数据。
14、优选地，所述风况数据包括风速和风向。
15、优选地，若风电机组所处位置处于高湍流扇区范围内且机舱加速度数据介于保护阈值上限与保护阈值下限之间并持续预设时间，风电机组偏航驶离高湍流扇区范围；若风电机组所处位置处于高湍流扇区范围内且机舱加速度数据大于保护阈值上限并持续预设时间，则触发停机保护。
16、优选地，所述预设时间为0.1-0.3s。
17、本专利技术还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。
18、本专利技术进一步公开了一种基于偏航扇区优化的风电机组运行控制系统，包括相互连接的存储器和处理器，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。
19、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
20、1、本专利技术根据风机运行过程中的实时风况和机舱位置数据，对最初划定的高湍流扇区范围自动修正完善；在风机进入高湍流扇区内，自动判断风机状态切换不同控制方式，最大限度保持高风能利用率并提高风机的安全性能。
21、2、本专利技术从控制方法上对风机偏航方式进行优化，根据机舱振动瞬时加速度实时数据联合机舱位置切换不同控制策略，以降低运行载荷，减弱机组不安全因素，优化复杂地形风场的机组运行状态，提高风能利用效率。在风况复杂区域，其可准确的根据实时振动数据以及机舱角度自动计算并判断，最大限度保证风能利用率，同时提高风机运行安全系数。
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1.一种基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，其特征在于，获取风电机组运行过程中的风况数据以及对应的机舱位置信息来对风电机组的高湍流扇区范围进行更新的具体过程为：
3.根据权利要求2所述的基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，其特征在于，如湍流强度达到标准值的区域，将其机舱位置所在30°区域内的扇区进行记录。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，其特征在于，所述预处理过程为：对机舱瞬时加速度原始数据进行带通滤波处理，滤除杂波得到更准确的数据信号；每隔100ms进行滑动滤波处理，再进行相应的延时处理，最终得到机舱加速度数据。
5.根据权利要求4所述的基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，其特征在于，有效的机舱加速度数据包括驱动方向和非驱动方向加速度数据。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，其特征在于，所述风况数据包括风速和风向。
7.
8.根据权利要求7所述的基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，其特征在于，所述预设时间为0.1-0.3s。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1-8中任意一项所述方法的步骤。
10.一种基于偏航扇区优化的风电机组运行控制系统，包括相互连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1-8中任意一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，其特征在于，获取风电机组运行过程中的风况数据以及对应的机舱位置信息来对风电机组的高湍流扇区范围进行更新的具体过程为：
3.根据权利要求2所述的基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，其特征在于，如湍流强度达到标准值的区域，将其机舱位置所在30°区域内的扇区进行记录。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，其特征在于，所述预处理过程为：对机舱瞬时加速度原始数据进行带通滤波处理，滤除杂波得到更准确的数据信号；每隔100ms进行滑动滤波处理，再进行相应的延时处理，最终得到机舱加速度数据。
5.根据权利要求4所述的基于偏航扇区优化的风电机组运行控制方法，其特征在于，有效的机舱加速度数据包括驱动方向和非驱动方向加速度数据。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的基于偏...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘红文，杨延钧，梁鹏，王靛，唐帅，周健，万宇宾，丁桂林，郭雁一夫，翟大勇，
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：
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