一种风力发电机组偏航系统控制性能优化方法及系统
专利汇可以提供一种风力发电机组偏航系统控制性能优化方法及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 风 力 发 电机 组 偏航 系统控制性能优化方法及系统，方法包括：每隔固定时间间隔获取 机舱 前方的来流风数据，来流风数据包括来流风速、来流绝对风向及来流相对机舱的风向；将来流绝对风向按预定 角 度区间分扇区，将来流风速按预定风速区间分段；根据分扇区及分段对来流风数据进行第一次分组；根据来流相对机舱的风向计算对应组的偏航误差，得到偏航误差优化模型；偏航系统优化时，将实测的来流风速及来流绝对风向输入偏航误差优化模型，匹 配对 应的偏航误差，将该对应的偏航误差修正到偏航控制系统输入上。能够对不同型号的 风力 发电机组 处于不同来流风速情况下采取不同的优化策略，提高了偏航误差的优化 精度 。，下面是一种风力发电机组偏航系统控制性能优化方法及系统专利的具体信息内容。
1.一种风力发电机组偏航系统控制性能优化方法，其特征在于，包括，
在预定时间段内，每隔固定时间间隔获取一待优化风力发电机组机舱前方的来流风数据，其中，来流风数据包括来流风速、来流绝对风向及来流相对机舱的风向；
将所述来流绝对风向按预定角度区间进行分扇区，将所述来流风速按预定风速区间进行分段；
根据分扇区及分段对所述来流风数据进行第一次分组；
根据每组数据中所述来流相对机舱的风向计算对应组的偏航误差，得到偏航误差优化模型；
所述待优化风力发电机组偏航系统优化时，将实测的来流风速及来流绝对风向输入所述偏航误差优化模型中，匹配对应的偏航误差，将该对应的偏航误差修正到所述待优化风力发电机组偏航系统的输入上；
其中，根据每组数据中所述来流相对机舱的风向计算对应组的偏航误差，得到偏航误差优化模型包括：
统计每组中各来流相对机舱的风向出现的概率，按概率从大到小的顺序对每组中的来流相对机舱的风向进行排序；
计算每组前N个来流相对机舱的风向的平均值得到对应组的偏航误差；
将每组对应的偏航误差汇总到一起得到所述偏航误差优化模型。
2.如权利要求1所述的风力发电机组偏航系统控制性能优化方法，其特征在于，所述来流风数据中的各变量数据为固定时间间隔内采样获得的该变量瞬时值的平均值。
3.如权利要求1所述的风力发电机组偏航系统控制性能优化方法，其特征在于，得到所述偏航误差优化模型后还包括：
确定所述待优化风力发电机组的有效扇区；
当另一风力发电机组的叶片法线在有效扇区时，将所述偏航误差优化模型适用于所述另一风力发电机组；
其中，所述另一发电机组与所述待优化风力发电机组型号相同。
4.如权利要求1所述的风力发电机组偏航系统控制性能优化方法，其特征在于，所述偏航系统优化前还包括统计优化前的功率特性曲线保证率；
所述偏航系统优化后还包括统计优化后的功率特性曲线保证率；
比较优化后的功率特性曲线保证率与优化前的功率特性曲线保证率，如果优化后的功率特性曲线保证率大于优化前的功率特性曲线保证率，则所述偏航误差优化模型有效。
5.如权利要求1所述的风力发电机组偏航系统控制性能优化方法，其特征在于，所述方法还包括：
按低风速段、中风速段及高风速段对来流数据进行第二次分组；
其中，低风速范围为V0＜V≤V1，中风速范围为V1＜V≤V2，高风速范围为V＞V2，V2为额定风速，V0为启动风速，V1为低风速段阈值，V为来流风速；
对第二次分组的每组设定不同的偏航启动角优化准则，得到启动角优化模型；
所述偏航系统优化时，将所述实测的来流风速输入所述启动角优化模型中，得到所述实测的来流风速对应的偏航启动角，待实测的来流相对机舱的风向达到所述对应的偏航启动角时，启动所述偏航系统动作。
6.如权利要求5所述的风力发电机组偏航系统控制性能优化方法，其特征在于，所述启动角优化准则为：
低风速启动角的优化准则为Dl±Cl，其中，Dl为低风速偏航启动角，Cl为调整量；
中风速启动角的优化准则为Dm-Cm，其中，Dm为中风速偏航启动角，Cm为调整量；
高风速启动角的优化准则为Dh±Ch，其中，Dh为高风速偏航启动角，Ch为调整量。
7.如权利要求6所述的风力发电机组偏航系统控制性能优化方法，其特征在于，所述偏航系统优化前还包括统计优化前的功率特性曲线保证率，利用包络法或概率分布法对获取的来流相对机舱的风向及来流风速进行统计分析，得到优化前控制死区长度；
所述偏航系统优化期间还包括统计所述待优化风力发电机组及一标杆风机的偏航控制次数，所述标杆风机为所述待优化风力发电机组周围的风力发电机组；
所述偏航系统优化后还包括统计优化后的功率特性曲线保证率，统计第二次分组所得风速段优化后的控制死区长度；
将优化后的控制死区长度分别与优化前控制死区长度比较，将优化后的功率特性曲线保证率与优化前的功率特性曲线保证率比较，将所述待优化风力发电机组的偏航控制次数与所述标杆风机的偏航控制次数比较；
如果低风速段优化后的控制死区长度与优化前的控制死区长度差值小于第一预定阈值，中风速段优化后的控制死区长度小于优化前的控制死区长度，高风速段优化后的控制死区长度与优化前的控制死区长度差值小于第二预定阈值；优化后的功率特性曲线保证率大于或等于优化前的功率特性曲线保证率；所述待优化风力发电机组的偏航控制次数小于或等于所述标杆机组的偏航控制次数，则启动角优化模型有效。
8.如权利要求4或7所述的风力发电机组偏航系统控制性能优化方法，其特征在于，所述功率特性曲线保证率通过如下公式计算：
K：风力发电机组的功率特性保证率；
n：统计区间个数，按照风速范围为0.5m/s为一个统计区间，区间的中心为0.5m/s的整数倍；
Pi：风力发电机组处于有功功率为最大输出控制模式下，第i个统计区间内风机实际输出的平均有功功率值，单位为kW；
Pi'：标准大气密度条件下，厂家保证的对应第i个统计区间内的有功功率，单位为kW；
第i个统计区间的频率；
Ni：风速落入第i个统计区间的数据个数；
N：风速数据的总数量。
9.一种风力发电机组偏航系统控制性能优化系统，其特征在于，所述系统包括：
采样模块，用于在预定时间段内，每隔固定时间间隔获取一待优化风力发电机组机舱前方的来流风数据，其中，来流风数据包括来流风速、来流绝对风向及来流相对机舱的风向；
划分模块，用于将所述来流绝对风向按预定角度区间进行分扇区，将所述来流风速按预定风速区间进行分段；
第一分组模块，用于根据分扇区及分段对所述来流风数据进行第一次分组；
偏航误差优化模型计算模块，用于根据每组数据中所述来流相对机舱的风向计算对应组的偏航误差得到偏航误差优化模型；
偏航误差优化模块，用于在所述待优化风力发电机组偏航系统优化时，将实测的来流风速及来流绝对风向输入所述偏航误差优化模型中，匹配对应的偏航误差，将该对应的偏航误差修正到所述待优化风力发电机组偏航系统的输入上；
其中，根据每组数据中所述来流相对机舱的风向计算对应组的偏航误差，得到偏航误差优化模型包括：
统计每组中各来流相对机舱的风向出现的概率，按概率从大到小的顺序对每组中的来流相对机舱的风向进行排序；
计算每组前N个来流相对机舱的风向的平均值得到对应组的偏航误差；
将每组对应的偏航误差汇总到一起得到所述偏航误差优化模型。
一种风力发电机组偏航系统控制性能优化方法及系统
技术领域
背景技术
发明内容
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