CN105240213A

CN105240213A - 风电机组控制系统及自动追踪获取最大功率风向的方法

Info

Publication number: CN105240213A
Application number: CN201510778621.7A
Authority: CN
Inventors: 刘朋; 苏倩; 赵双喜; 江军谊
Original assignee: TIANJIN RUIYUAN ELECTRICAL CO Ltd
Current assignee: TIANJIN RUIYUAN ELECTRICAL CO Ltd
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2016-01-13

Abstract

本发明提供了一种风电机组自动追踪获取最大功率风向的方法，包括如下步骤：1)实时获取风机运行阶段的发电量、风速、转速、风向数据，并将发电量依照风速、转速、风向进行统计；2)分析一段时间的统计结果，获得在同风速、同转速条件下，何风向下获得的发电量最高；3)将分析得到的发电量最高的风向值作为校正值，在风电机组以后运行中将风向仪测量的风向均按照校正值进行校正。本发明所述方法具有以下优势：由于采用上述技术方案，风电机组可以根据一段时间内的运行数据自动分析出可获得最大功率的风向并完成对该方向的对风校正，避免由于调试人工对风不准或长期运行导致的各种漂移和老化问题，从而提高发电效率和发电量。

Description

风电机组控制系统及自动追踪获取最大功率风向的方法

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其是涉及一种风电机组控制系统及自动追踪获取最大功率风向的方法。

背景技术

风电机组通过风向仪测量风向，并根据测量结果进行偏航控制，保证风机始终正对风向，以获得最大的发电效率。

在现有技术中，风电机组在调试阶段由人工手动标定风向仪，在高空并且受到气象条件影响，人工很难做到准确标定；在风机运行中由于受到气流不稳或风吹过叶轮湍流影响测量也存在一定偏差；在长期运行中风向仪机械结构内部容易受到风沙，水汽等影响逐渐老化，不灵活；在信号线路上长期运行也会导致信号逐渐不准确。这些都是导致风电机组逐渐偏离可获得最大功率风向，最终使得风电机组的发电效率没有达到预期的最高水平和发电量的损失。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种风电机组自动追踪获取最大功率风向的方法，以获得最大功率的风向并完成对该方向的对风校正。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种风电机组自动追踪获取最大功率风向的方法，包括如下步骤：

1)实时获取风机运行阶段的发电量、风速、转速、风向数据，并将发电量依照风速、转速、风向进行统计；

2)分析一段时间的统计结果，获得在同风速、同转速条件下，何风向下获得的发电量最高；

3)将分析得到的发电量最高的风向值作为校正值，在风电机组以后运行中将风向仪测量的风向均按照校正值进行校正。

进一步的，步骤1)中，统计时，将所述风速、转速、风向划分为多个均匀的区间，将发电量依照对应的风速、转速、风向的区间进行统计。

进一步的，步骤3)中将分析得到的发电量最高的风向值的区间值的中间值作为校正值对风电机组的正对风方向进行校正。

进一步的，步骤2)中分析2至3个月的统计结果。

相对于现有技术，本发明所述方法具有以下优势：

由于采用上述技术方案，风电机组可以根据一段时间内的运行数据自动分析出可获得最大功率的风向并完成对该方向的对风校正，避免由于调试人工对风不准或长期运行导致的各种漂移和老化问题，从而提高发电效率和发电量。

本发明的另一目的在于提出一种风电机组控制系统，以获得最大功率的风向并完成对该方向的对风校正。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种风电机组控制系统，包括：

统计单元，统计风电机组运行时，实时获取的发电量，并依照风速、转速、风向记录；

分析单元，分析一段时间的统计结果，获得在同风速、同转速条件下，何风向下获得的发电量最高；

校正单元，将分析得到的发电量最高的风向值作为校正值，在风电机组以后运行中将风向仪测量的风向均按照校正值进行校正。

进一步的，所述统计单元将所述风速、转速、风向划分为多个均匀的区间，将发电量依照对应的风速、转速、风向的区间进行统计。

进一步的，校正单元将分析得到的发电量最高的风向值的区间值的中间值作为校正值。

所述风电机组控制系统与上述控制方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述风电机组自动追踪获取最大功率风向的方法流程图；

图2为本发明实施例所述依照风速、转速、风向统计发电量的数据格式图表；

图3为本发明实施例所述统计数据示例图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种风电机组控制系统，包括：

统计单元，统计风电机组运行时，实时获取的发电量，并依照风速、转速、风向记录；所述统计单元将所述风速、转速、风向划分为多个均匀的区间，将发电量依照对应的风速、转速、风向的区间进行统计；

校正单元，将分析得到的发电量最高的风向值作为校正值，在风电机组以后运行中将风向仪测量的风向均按照校正值进行校正；校正单元将分析得到的发电量最高的风向值的区间值的中间值作为校正值。

一种风电机组自动追踪获取最大功率风向的方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤1，风电机组运行时，控制系统实时获取风机运行阶段的发电量，依照风速、转速、风向进行统计，并记录存档；

统计时，将所述风速、转速、风向划分为多个均匀的区间，将发电量对应某个区间进行统计；本实施例统计数据时按照如图2所示的格式(在控制器程序中其为一个三维数组)，首先，将风电机组的运行风速以每1m/s为一个区间划分为2～3m/s，3～4m/s，4～5m/s…21～22m/s；再将风电机组的运行转速以每100rpm为一个区间划分为900～1000rpm，1000～1100rpm，1100～1200rpm…1700～1800rpm；再将风电机组运行时的风向以每2.5deg为一区间自-30deg至30deg划分为-30deg以外，-30～-27.5deg，-27.5～-25deg…25～27.5deg，27.5～30deg，30deg以外。

在风电机组运行中，假设某一时刻风速为4.7m/s，转速1180rpm，实时风向为-2deg，发电功率为100kW，控制器运行周期为10ms，则在风速4～5m/s，转速1100～1200rpm，风向-2.5～0deg数据区内加100/360000kWh。

步骤2，控制系统分析一段时间的统计结果，获得在同风速、同转速条件下，何风向下获得的发电量最高；

本实施例统计当风电机组运行2～3个月后，控制系统自动对所统计的数据表进行分析，针对同风速区间同转速区间内的数据，查找何风向上的发电量最高；例如如图3所示，为当风电机组运行2～3个月后，风速9～10m/s，转速1700～1800rpm区间各风向区间内统计的发电量，可见在-5～-2.5deg区间内发电量明显高于其他风向区间。

步骤3，将分析得到的发电量最高的风向值作为校正值，在风电机组以后运行中将风向仪测量的风向均按照校正值进行校正；同时将旧的数据存档，并重新开始统计；

本实施得到在-5～-2.5deg区间内发电量明显高，取区间的中间值，则校正值即为(-5-2.5)/2＝-3.75deg，那么将以后运行中将风向仪测量的风向均校正-3.75deg；

还有如上述方法对各风向各转速区间全部分析完成后，将旧统计数据存档以备查阅，并重新开始统计。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种风电机组自动追踪获取最大功率风向的方法，其特征在于包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的风电机组自动追踪获取最大功率风向的方法，其特征在于：步骤1)中，统计时，将所述风速、转速、风向划分为多个均匀的区间，将发电量依照对应的风速、转速、风向的区间进行统计。

3.根据权利要求2所述的风电机组自动追踪获取最大功率风向的方法，其特征在于：步骤3)中将分析得到的发电量最高的风向值的区间值的中间值作为校正值。

4.根据权利要求1或2所述的风电机组自动追踪获取最大功率风向的方法，其特征在于：步骤2)中分析2至3个月的统计结果。

5.一种风电机组控制系统，其特征在于包括：

6.根据权利要求5所述的风电机组控制系统，其特征在于：所述统计单元将所述风速、转速、风向划分为多个均匀的区间，将发电量依照对应的风速、转速、风向的区间进行统计。

7.根据权利要求6所述的风电机组控制系统，其特征在于：校正单元将分析得到的发电量最高的风向值的区间值的中间值作为校正值。