基于激光雷达测风仪的风电场场级偏航控制方法
专利汇可以提供基于激光雷达测风仪的风电场场级偏航控制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种基于 激光雷达 测 风 仪的风 电场 场级 偏航 控制方法，包括如下步骤：通过设于风电场内预定 位置 和预定数量的激光雷达测量相应位置的风速风向数据；处理所述风速数据以得到风电场局部单机尾流模型；通过所述局部尾流模型，得出整个风电场的尾流模型；根据整个风电场的尾流模型，计算风 电机 组的当前偏航 角 度修正因子；通过前排激光雷达测量提前风向信息，作为第一排风电机组偏航的补偿 信号 ；基于风速 风向标 的风向信号和所述当前偏航修正信号及所述补偿信号进行风电机组偏航控制。该控制方法可以节约测量成本，提高风电场尾流模型的准确性，提高风电场宏观偏航控制 精度 和功率捕获，提高风电场的发电量，延长偏航系统的寿命。，下面是基于激光雷达测风仪的风电场场级偏航控制方法专利的具体信息内容。
1.基于激光雷达测风仪的风电场场级偏航控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、通过设于风电场内预定位置和预定数量的激光雷达测量相应位置的风速风向数据；
S2、处理所述风速数据以得到风电场局部单机尾流模型；
S3、通过所述局部单机尾流模型，得出整个风电场的尾流模型；
S4、根据整个风电场的尾流模型，计算风电机组的当前偏航角度修正因子；
S5、通过前排激光雷达测量提前风向信息，作为第一排风电机组偏航的补偿信号；
S6、基于风速风向标的风向信号和所述当前偏航角度修正因子及所述补偿信号进行风电机组场级偏航控制。
2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，S1中所述预定位置包括：对于海上风电场，安装位置为选定风电机组的机舱或转轴，或相邻风电机组之间的海面漂浮平台上；对于陆上风电场，安装位置为选定风电机组的机舱或转轴，或者相邻风电机组之间的地面上。
3.如权利要求2所述的控制方法，其特征在于，S1中激光雷达测量相应位置的风速风向数据包括：位于风电机组机舱上或转轴上的激光雷达测量叶轮旋转平面中心前方或后方沿激光束方向一个或多个焦点风速信息；或者，位于地面或海面上的扫描型激光雷达测量平行于风轮平面的雷达扫截面的风速信息。
4.如权利要求1-3任一项所述的控制方法，其特征在于，S1中所述预定数量N为：N≤2a+b-2，其中a为风电场机组行数，b为风电场机组列数，且激光雷达数量和风电机组总数的比值K满足K＝N/ab。
5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，S2具体包括：
计算任意单机尾流速度衰减系数：
式中 为尾流周围平均风速；vwake(z)为尾流下游平均风速，分别由单机前后相邻机组上的激光雷达测量得到；初始风速损失取决于风机从自由风中吸取的动量。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，S3具体包括：
计算边界列上风电机组的速度衰减系数和风电场内部任意列上所有风电机组的速度衰减系数，根据对称相关原则，即对称位置上的风电机组衰减系数＝该风电机组衰减系数*转速因子*偏航位置因子，得到：
其中，1≤i≤a，1≤m,n≤b，δi,n为第i行第n列的风电机组风速衰减因子；δi.m为第i行第m列的风电机组风速衰减因子；ωi,n为第i行第n列的风电机组叶轮转速；ωi,m为第i行第m列的风电机组叶轮转速；θi,n为第i行第n列的风电机组偏航位置；θi,m为第i行第m列的风电机组偏航位置。
7.如权利要求6所述的控制方法，其特征在于，S4具体包括：根据整个风电场的尾流模型，计算风电机组的当前偏航角度修正因子：
σi,n＝1-λiδi,n
其中，λi为与风电机组所在行数i相关的权重因子，随i增大而增大。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，S5具体包括：
S51、根据第一排风电机组上安装的激光雷达测量到的机组前方d距离处的风向，得到第j列机组的风向变化率如下：
其中，1≤j≤b，θt1为t1时刻测得的风向与机组的夹角，θt2为t2时刻测得的风向与机组的夹角，Δt＝t2-t1；
S52、根据所述风向变化率，计算第一排风电机组偏航的补偿信号θ补偿：
。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，S6具体包括：
基于风速风向标的风向信号和所述当前偏航角度修正因子及所述补偿信号，给定实际偏航角度，进行偏航控制：
其中，i、j分别为风电机组所在的行数和列数，θy为传统风力发电机组基于风速风向标信号给定的偏航角度，θerror为风速风向标静态安装和测量误差。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述风速风向标安装于风电机组机舱顶部，用于测量风向与机舱中心线的偏差角。
基于激光雷达测风仪的风电场场级偏航控制方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种海上固定平台式长涵道狭管聚风发电系统 | 2020-05-11 | 711 |
| 一种海上石油钻井平台的多能互补供电系统及其控制方法 | 2020-05-11 | 372 |
| 一种海上风电场发电量计算方法 | 2020-05-12 | 703 |
| 一种可清除海面垃圾的海上风力发电机 | 2020-05-15 | 151 |
| 一种可调节平衡的海上浮式风力发电机 | 2020-05-15 | 419 |
| 前方搭载式塔柱姿势控制海上风力发电机安装专用船舶 | 2020-05-12 | 87 |
| 一种能量自给的海上垃圾处理平台 | 2020-05-12 | 184 |
| 张力腿式海上风力发电机基础 | 2020-05-13 | 836 |
| 一种用于圆锥筒形海上风力发电机组基础的混凝土隔舱结构 | 2020-05-11 | 867 |
| 海上大型风电叶片吊具 | 2020-05-08 | 483 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
