多台风力涡轮机的协调偏航控制的系统和方法技术方案

技术编号:41134531 阅读:20 留言:0更新日期:2024-04-30 18:05
本发明专利技术提供了风力涡轮机的自主风电场级控制和优化方法和系统。示例性实施方式包括运行在现场服务器上的现场控制器。现场控制器采集并分析多台风力涡轮机的偏航控制数据以及与多台风力涡轮机相关的风向数据。现场服务器确定多台风力涡轮机所占据的区域内的总体风向,并且向多台风力涡轮机发送包括所需的机舱偏航位置指令的偏航控制信号。现场控制器执行尾流建模分析,并确定多台风力涡轮机中的一台或更多台风力涡轮机所需的机舱位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及协调多台风力涡轮机的偏航控制。本公开还涉及通过增强风向测量和机舱位置控制来改进风电场能量提取的方法。


技术介绍

1、风电是一种主要的电力来源。截至2018年底全球装机容量接近600gw。预计2021年全球装机容量将增至近800gw。然而,运营中的风电项目和风电场的平均发电量仍然仅为9%。加上主要由高部件故障率导致的远高于预期的计划外维护成本,这导致了收入的降低和运营费用的增加。随着电价持续下降,行业进一步面临着激励措施和补贴减少的挑战。因此,非常需要增强或改进现有风力涡轮机的系统,以提高发电量。

2、通常,多台风力涡轮机是以彼此相对靠近的方式安装的,以便于利用具有良好风力资源的区域以及有效利用土地、电网基础设施和维护人员。这种涡轮机组称为风力发电厂或风电场。当前,风电场中的风力涡轮机分别被设计成最大限度地提高发电量。然而,风向上游的涡轮机可能会造成阻挡和尾流,从而降低下游涡轮机的发电量以及增加下游涡轮机的湍流负荷。在最坏的情况下,风电场的总发电量可能会因这种影响而减少15%。

3、已经有多种技术,比如:轴向尾流管理(其通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种风力涡轮机的自主风电场级控制和优化方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:确定所述多台风力涡轮机中哪些风力涡轮机是上游风力涡轮机,并且向所述上游风力涡轮机分配所需的机舱偏航位置,以便下游风力涡轮机增加发电量。

3.根据权利要求1所述的方法,其中如果所述多台风力涡轮机中的一台或更多台风力涡轮机没有捕捉到最大功率,则在单台涡轮机级别计算偏航失准误差,并且将偏移校正发送到所述多台风力涡轮机中的一台或更多台风力涡轮机。

4.根据权利要求3所述的方法,进一步包括:消除所述多台风力涡轮机中的一台或更多台风力涡轮机的偏航零误差或偏航失准。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种风力涡轮机的自主风电场级控制和优化方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:确定所述多台风力涡轮机中哪些风力涡轮机是上游风力涡轮机,并且向所述上游风力涡轮机分配所需的机舱偏航位置,以便下游风力涡轮机增加发电量。

3.根据权利要求1所述的方法,其中如果所述多台风力涡轮机中的一台或更多台风力涡轮机没有捕捉到最大功率,则在单台涡轮机级别计算偏航失准误差,并且将偏移校正发送到所述多台风力涡轮机中的一台或更多台风力涡轮机。

4.根据权利要求3所述的方法,进一步包括:消除所述多台风力涡轮机中的一台或更多台风力涡轮机的偏航零误差或偏航失准。

5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:根据从所述多台风力涡轮机中的其他风力涡轮机采集和经过分析的风向数据来为所述多台风力涡轮机中的一台风力涡轮机预测风向变化。

6.根据权利要求5所述的方法,进一步包括:在预测的风向变化之前向所述多台风力涡轮机中的一台风力涡轮机发送指令,以获得所需的机舱偏航位置。

7.根据权利要求1所述的方法,其中所述所需的机舱偏航位置的指令系统性地校正所有所述多台风力涡轮机的静态偏航失准,从而减少能量损失。

8.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:从运行数据进行学习,从而改善尾流转向效果的预测。

9.一种用于改善多台风力涡轮机的能量提取的自主系统,包括:

10.根据权利要求9所述的系统,进一步包括:边缘设备,配置为通信耦接至涡轮机控制单元,所述边缘设备向所述现场控制器提供偏航控制数据,并从所述现场控制器接收偏航控制信号。

11.根据权利要求9所述的系统,其中所述现场服务器与系统云进行通信,所述系统云执行离线数据分析和模型优化并向所述现场控制器提供优化指令。

12.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:N·L·波斯特郑大年P·巴尚M·杜阿
申请(专利权)人:文德斯科风能科技有限公司
类型:发明
国别省市:

相关技术
    暂无相关专利
网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1