CN108121214A - 一种风电机组的偏航策略仿真方法和系统 - Google Patents
一种风电机组的偏航策略仿真方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种风电机组的偏航策略仿真方法和系统。其中,该方法包括:建立风电机组模型和机组控制器模型;在机组控制器模型中设定偏航策略的一组或多组偏航控制参数;机组控制器模型根据实时风向计算风电机组模型的偏航误差,根据偏航误差选择对应的偏航控制参数,并向风电机组模型发送偏航指令,偏航指令指示风电机组模型根据选定的偏航控制参数执行偏航;风电机组模型根据偏航指令执行偏航,并将运行状态数据反馈给机组控制器模型以用于评估风电机组模型在偏航策略下的性能。根据本发明实施例提供的方法,可以实现机组模型在实时变化的风向中执行偏航,从而对偏航策略进行验证。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电中的偏航系统领域,尤其涉及一种风电机组的偏航策略仿真方法和系统。
背景技术
偏航系统是风力发电机组控制(以下简称机组)系统的重要组成部分,用于实现机组正面迎风,实现最大限度捕获风能,有效降低由于叶轮没有正对风而造成的不对称载荷。偏航策略的设定目标就是使得机组能够更好的获取风能,提高风能利用效率,提升发电量。
现有技术中,通常通过搭建机组模型或偏航系统模型仿真机组的运行,但是这些仿真模型的搭建和使用的仿真方法更多关注的是机组的运行,而不是偏航策略的优劣,无法对机组的偏航策略及风向随机变化对机组性能的影响进行评估。
因此需要对偏航策略进行仿真和评估,从而为偏航控制参数的选取提供可靠依据。
发明内容
本发明实施例提供一种风电机组的偏航策略仿真方法和系统,可以实现机组模型在实时变化的风向中执行偏航,对偏航策略进行验证。
根据本发明实施例的一方面,提供一种风电机组的偏航策略仿真方法,包括:建立风电机组模型和机组控制器模型;在机组控制器模型中设定偏航策略的一组或多组偏航控制参数;机组控制器模型根据实时风向计算风电机组模型的偏航误差,根据偏航误差选择对应的偏航控制参数,并向风电机组模型发送偏航指令,偏航指令指示风电机组模型根据选定的偏航控制参数执行偏航;风电机组模型根据偏航指令执行偏航,并将运行状态数据反馈给机组控制器模型以用于评估风电机组模型在偏航策略下的性能。
根据本发明实施例的另一方面,提供一种风电机组的偏航策略仿真系统,包括:机组控制器模型,在机组控制器模型中设定偏航策略的一组或多组偏航控制参数,机组控制器模型根据实时风向计算风电机组模型的偏航误差,根据偏航误差选择对应的偏航控制参数,并向风电机组模型发送偏航指令,偏航指令指示风电机组模型根据选定的偏航控制参数执行偏航;风电机组模型,风电机组模型根据偏航指令执行偏航,并将运行状态数据反馈给机组控制器模型以用于评估风电机组模型在偏航策略下的性能。
通过本发明搭建的硬件在环仿真平台能够模拟现场真实的风资源条件,可以更准确的进行机组的载荷计算及机组的功率评估,提高仿真精度,同时通过调整偏航控制参数,改变偏航策略,以评估风电机组模型在不同偏航策略下的性能,为后续优化偏航策略提供了重要依据。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是示出本发明一实施例提供的风电机组的偏航策略仿真方法的流程图。
图2是示出本发明另一实施例提供的风电机组的偏航策略仿真方法的详细的流程图。
图3是图2中根据偏航误差选择对应的偏航控制参数的步骤的详细的流程图。
图4是示出了第一版偏航策略和第二版偏航策略在风速段为5m/s时的机组功率曲线图。
图5是根据本发明一实施例的风电机组的偏航策略仿真系统的结构示意图。
图6是根据本发明另一实施例的风电机组的偏航策略仿真系统的结构示意图。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。
标记说明:
310、机组控制器模型;320、风电机组模型;330、数据分析处理模块。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
下面结合附图,详细描述根据本发明实施例的风电机组(以下可以简称机组)的偏航策略仿真方法和系统。
图1是示出了本发明一实施例提供的风电机组的偏航策略仿真方法的流程图。如图1所示,本实施例中风电机组的偏航策略仿真方法100包括以下步骤:
步骤S110,建立风电机组模型和机组控制器模型;步骤S120,在机组控制器模型中设定偏航策略的一组或多组偏航控制参数;步骤S130,机组控制器模型根据实时风向计算风电机组模型的偏航误差,根据偏航误差选择对应的偏航控制参数,并向风电机组模型发送偏航指令,偏航指令指示风电机组模型根据选定的偏航控制参数执行偏航;步骤S140,风电机组模型根据偏航指令执行偏航,并将运行状态数据反馈给机组控制器模型以用于评估风电机组模型在偏航策略下的性能。
根据本发明实施例的风电机组的偏航策略仿真方法,建立风电机组模型和机组控制器模型,在机组控制器模型中设定偏航策略的偏航控制参数,风电机组模型在机组控制器模型控制下根据实时的风向执行偏航,从而对偏航策略进行验证。
图2是示出了本发明另一实施例提供的风电机组的偏航策略仿真方法的详细的流程图。图2与图1相同或等同的步骤使用相同的标号。
在步骤S110,建立风电机组模型和机组控制器模型。
在该步骤中,作为一个示例,基于GH Bladed软件建立风电机组模型。Bladed软件是一款用于风电机组设计的专业软件,提供用于风电机组设计与验证的集成化软件包,在Bladed软件中建立风电机组模型,可以动态模拟风电机组的正常运行、启动、正常功能和紧急刹车、空转以及停机等真实风机运行情况。
在该示例中,利用TwinCAT(The Windows Control and Automation Technology,基于Windows的控制和自动化技术)建立机组控制器模型,TwinCAT是一款基于PC的控制器,在TwinCAT控制器中,可以通过PLC(Programmable Logic Controller,可编程逻辑控制器)编程实现对风电机组模型的实时控制,使风电机组模型可以执行TwinCAT控制器中设定的偏航策略。
在上述示例中,TwinCAT建立的机组控制器模型与Bladed软件建立的风电机组模型,可以通过ADS(Automation Device Specification,自动化设备规范)协议进行通信,ADS协议为机组控制器模型和风电机组模型之间的通讯提供路由,使模型之间能够交换数据信息。
在本发明的实施例中,关于机组控制器模型和风电机组模型的建立涉及TwinCAT和Bladed软件,但不限于TwinCAT和Bladed软件,本领域技术人员可以预见,适应本发明构思的建立机组控制器模型和风电机组模型的软件或硬件平台均可。
在步骤S120,在机组控制器模型中设定偏航策略的一组或多组偏航控制参数。
在此步骤中,一种偏航策略中可以包括一组或多组偏航控制参数。作为一个示例,表1示出了偏航策略中可以调整的偏航控制参数。
表1偏航策略的偏航控制参数
偏航动作 | 偏航参考风向 | 偏差角度区间 | 偏航延时 | 偏航速率 |
偏航 | V1 | 大于a | T1 | W1 |
偏航 | V2 | b-a | T1 | W2 |
复位 | V3 | 小于c | T1 | W3 |
如表1所示,偏航策略的每组偏航控制参数可以包括偏航动作、偏航参考风向、偏差角度区间、偏航延时以及偏航速率。
在上述偏航控制参数中,偏航动作包括偏航和复位,即偏航动作开始和偏航动作结束;偏航参考风向,规定偏航策略参考的当前风向,由于风向变化性较大,作为一个示例,可以选取30s风向平均值或60s风向平均值作为当前的风向;偏差角度区间,规定偏航动作开始和偏航动作结束需要满足偏差角度的取值范围,偏差角度区间决定了是否执行当前偏差角度区间所在组的偏航动作;偏航延时,规定执行偏航动作之前的延时Ts,即在Ts时间段内满足偏航条件,才会执行偏航动作;偏航速率,规定执行偏航动作的角速度。
作为一个更具体的示例,表2示出了两版不同的偏航策略的控制参数。
表2两版偏航策略控制参数
如表2所示,将两版偏航控制参数进行对比,主要是在偏航参考风向、偏差角度区间及偏航延时有所不同。第二版偏航控制策略与第一版偏航控制策略相比,减小了偏差角度区间,并且采用30s风向平均值作为参考风向。由表2可以看出,第一版偏航控制策略相对比较保守,第二版偏航控制策略通过偏航控制参数的调整,使得机组对风向变化的反应变得灵敏,在运行过程中可以更及时的调整机组对风情况。
在本发明的实施例中,可以先后设定两版或两版以上的偏航策略,依次通过对偏航控制参数的调整,分别进行模拟仿真。
在步骤S130,机组控制器模型根据实时风向计算风电机组模型的偏航误差,根据偏航误差选择对应的偏航控制参数,并向风电机组模型发送偏航指令,偏航指令指示风电机组模型根据选定的偏航控制参数执行偏航。
在此步骤中,机组控制器模型首先根据实时风向计算风电机组模型的偏航误差。实时风向可以从预设的风况数据库中获取。作为一个示例,预设的风况数据库为根据风电场采集的真实风况数据,建立的风速风向数据库。
在一些实施例中,风电机组模型通过ADS通讯从预设的风况数据库中实时读取风速,并可以通过ADS通讯将实时读取的风速传输给机组控制器模型;机组控制器模型通过ADS通讯从预设的风况数据库中读取实时风向,同样也可以将读取的实时风向传输给风电机组模型。
在另一些实施例中,可以在Bladed软件中利用预设的风况数据库中的风速数据生成模拟风速模型,在风电机组模型中加载根据风模型生成的风文件,以对变风速的工况进行仿真。
对于偏航误差的计算,作为一个示例,风电机组模型可以向机组控制器模型传递实时机舱位置信号,风电机组模型根据该实时机舱位置信号确定实时机舱位置,并通过计算实时机舱位置与实时风向的偏差角度从而获取偏航误差。在该示例中,实时风向为参考风向,例如实时风向为60s风向的平均值,风电机组模型通过计算实时机舱位置与该参考风向的偏差角度从而获取偏航误差。
在一些实施例中,将步骤S130中根据偏航误差选择对应的偏航控制参数的步骤记为步骤S1301,如图3所示,步骤S1301还可以包括:
在步骤S1301-1,将计算得到的偏航误差与各偏差角度区间进行比对,以确定偏航误差落入的偏差角度区间。
在步骤S1302-2,将偏航误差落入的偏差角度区间所在组的偏航控制参数作为选定的偏航控制参数。
在步骤S140,风电机组模型根据偏航指令执行偏航,并将运行状态数据反馈给机组控制器模型以用于评估风电机组模型在偏航策略下的性能。
通过上述步骤S110~S140,可以获得风电机组模型在当前偏航策略下的运行状态数据。
为了评估不同的偏航策略对机组运行性能的影响,将偏航控制参数进行调整,继续通过本发明实施例的偏航策略仿真方法对其他偏航策略下的风电机组模型的运行进行仿真和采集运行状态数据。
作为一个示例,在GH Bladed软件中建立2.5MW风电机组模型;并利用TwinCAT建立机组控制器模型;采集风场20ms真实风速和风向数据,建立风况数据库。
预先设定如表2所示的两版偏航策略的偏航控制参数,根据本发明实施例提供的偏航策略仿真方法对不同的偏航策略进行仿真。
具体地,首先,将第一版偏航策略的各组偏航控制参数写入TwinCAT模型的PLC控制器中,通过ADS通讯实现PLC控制器、风电机组模型及风况数据库的数据交互;PLC控制器计算偏航误差,确定机组对应的偏航控制参数以及是否可以执行偏航,如果可以执行偏航,生成偏航指令;将该偏航指令传递给风电机组模型,风电机组模型根据偏航指令执行偏航动作,再将风电机组模型的运行状态数据传递给PLC控制程序,形成闭环控制。
仿真过程中,可以通过数据采集软件采集风电机组模型的运行状态数据,以对运行状态数据进行分析处理。
然后,调整偏航策略的偏航控制参数,将第二版偏航策略的各偏航控制参数写入TwinCAT模型的PLC控制器中,按照本发明实施例的仿真方法对调整后的偏航策略进行仿真,并采集对应的运行状态数据。
下面继续参考图2描述本发明实施例对偏航策略进行评估的方法。如图2所示,根据本发明实施例的偏航策略仿真方法200还可以包括:
在步骤S150,从机组控制器模型中采集运行状态数据。
作为一个示例,运行状态数据可以包括如下项中的至少一者:风电机组模型执行偏航时的风速、偏航次数、偏航时间、机组功率和机组载荷参数。具体地,偏航次数是指在指定时间段内执行偏航动作的次数;偏航时间是指从偏航动作开始到偏航动作结束的持续时间;机组功率是指,指定时间段内机组风轮所能转化的机械能或电能;机组载荷参数包括机组叶根载荷、塔顶载荷及塔底载荷等载荷参数。
在一些实施例中,以实时读取的风速数据为基础,通过数学软件MATLAB软件包,使用韦伯分布(Weibull distribution)或瑞利分布(Rayleigh Distribution)拟合风速数据,通过韦伯分布或瑞利分布拟合后的风速数据更符合风的实际特征,基于拟合风速得到风电机组模型的拟合功率作为机组功率,可以提高数据分析结果的可靠性。
在步骤S160,分析运行状态数据以获得风电机组模型的性能评估参数,性能评估参数包括偏航次数、偏航时间、功率特性、预定时段内的理论发电量和偏航载荷中的一者或多者。
在该步骤中,对偏航次数和偏航时间进行统计;对运行数据进行分仓处理,分析偏航策略对不同风速段的功率特性;为了更加直观的表征偏航策略之间的差异,作为一个示例,根据风电机组模型的风资源情况,估算各偏航策略在3~8m/s风速下的预定时段内的理论年发电量;在Bladed风电机组模型中查看机组叶根载荷、塔顶载荷及塔底载荷等情况。
在步骤S170,根据性能评估参数评估风电机组模型在偏航策略下的性能。
在一些实施例中,偏航策略仿真方法200还包括:
步骤S180,根据对风电机组模型在偏航策略下的性能评估结果,调整偏航策略的一组或多组偏航控制参数。
在该步骤中,根据评估结果对偏航参数进行调整,从而可以实现偏航策略的参数优化。
在根据性能评估参数对偏航策略进行评估的过程中,作为一个示例,表3示出了表2中示出的两版偏航策略的偏航次数统计数据。
表3两版偏航策略偏航次数对比
第一版偏航策略 | 第二版偏航策略 | 仿真时间 |
21次 | 43 | 270min |
如表3所示,在270min的仿真时间中,第一版偏航策略偏航动作次数为21次,第二版偏航策略偏航动作次数为43次。由此可见,第二版偏航策略由于减小了偏差角度区间,并且采用30s风向平均值作为偏航参考风向,使得机组对风向变化的反应变得“灵敏”,偏航动作次数相应增加。
作为一个示例,对运行数据进行分仓处理,每个仓对应一个固定的风速段,例如风速在4.75m/s~5.25m/s之间时对应的环境风速段为5m/s。通过对比两版偏航策略在每个风速段的功率特性,分析该风速段内偏航误差对机组功率的影响。
通常,在每个风速段中,风电机组模型在偏航误差为0deg时,即正对风时输出功率最大,而随着偏航误差绝对值的增大,机组输出功率随之减小。
以5m/s风速段为例,图4示出了第一版偏航策略和第二版偏航策略在风速段为5m/s时的机组功率曲线图。如图4所示,偏航误差由0deg增至30deg的过程中,第一版偏航策略中机组功率值从约395kw下降至约285kw,第二版偏航策略中机组功率值从约385kw下降至约285kw。
从图4中可以看出,第一版偏航策略的机组功率曲线曲率较小,随偏航误差绝对值的增大,机组功率下降相对平缓,对风损失相对较小;第二版偏航策略的功率曲线曲率较大,随着偏航误差绝对值的增大,机组功率下降较快,对风损失相对较大。
作为一个示例,表4示出了两版偏航策略理论年发电量的统计和对比数据。
表4两版偏航策略理论年发电量统计和对比
如表4所示,韦伯概率值被用于描述风速的分布,应用韦伯分布对风速进行拟合得到的风速曲线与现实状况比较匹配,有利于提高理论年发电量计算数值的准确性和可靠性。在表4中,将风电机组模型的3~8m/s的风速分为6个风速段,分别计算在两版偏航策略下,每个风速段中的年发电量,最后对每个风速段中的年发电量进行汇总,得到每版偏航策略的总发电量。由图4可以看出,风电机组模型在3~8m/s风速段,第二版偏航策略的年发电量较第一版偏航策略的年发电量提高了约0.72%,说明第二版偏航策略能够更好的使机组对风,并且能够减小对风误差,提高年发电量。
在另一些示例中,可以通过载荷参数的统计分析,评估风电机组模型的安全性和经济性。
通过上述示例中运行状态数据的分析处理,可以对评估多种偏航策略的优劣提供了重要参考。
通过本发明实施例提供的方法,可以实现风向随机变化情况下机组的偏航动作仿真,为评估多种偏航策略提供了重要的技术手段。
下面结合图5,描述根据本发明实施例的风电机组的偏航策略仿真系统。图5是示出本发明一实施例提供的偏航策略仿真系统的结构示意图。如图5所示,偏航策略仿真系统300包括:
机组控制器模型310,在机组控制器模型中设定偏航策略的一组或多组偏航控制参数,机组控制器模型根据实时风向计算风电机组模型的偏航误差,根据偏航误差选择对应的偏航控制参数,并向风电机组模型发送偏航指令,偏航指令指示风电机组模型根据选定的偏航控制参数执行偏航。
风电机组模型320,风电机组模型根据偏航指令执行偏航,并将运行状态数据反馈给机组控制器模型以用于评估风电机组模型在偏航策略下的性能。
通过本发明实施例提供的偏航策略仿真系统,可以实现机组模型在实时变化的风向中执行偏航,对偏航策略进行评估。
图6是示出本发明另一实施例提供的偏航策略仿真系统的结构示意图。如图6所示,偏航策略仿真系统400基本相同于偏航策略仿真系统300,不同之处在于,偏航策略仿真系统400还可以包括:
数据分析处理模块330,数据分析处理模块从机组控制器模型中采集运行状态数据,分析运行状态数据以获得风电机组模型的性能评估参数,并根据性能评估参数评估风电机组模型在偏航策略下的性能,性能评估参数包括偏航次数、偏航时间、功率特性、预定时段内的理论发电量和偏航载荷中的一者或多者。
在一些实施例中,数据分析处理模块可以布置在偏航策略仿真系统中,接收机组控制器模型传输的运行状态数据;也可以是独立于偏航策略仿真系统以外的模块,从机组控制器模型中采集运行状态数据,用于对偏航策略进行评估。
在一些实施例中,机组控制器模型从预设的风况数据库中读取实时风向;并且风电机组模型从预设的风况数据库中读取实时风速。机组控制器模型、风电机组模型和风况数据库之间通过自动化设备规范ADS通讯进行数据交互。
根据本发明实施例的偏航策略仿真系统的其他细节与以上结合图1至图3描述的根据本发明实施例的偏航策略仿真方法类似,在此不再赘述。
需要明确的是,本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种风电机组的偏航策略仿真方法,其特征在于,包括:
建立风电机组模型和机组控制器模型;
在所述机组控制器模型中设定所述偏航策略的一组或多组偏航控制参数;
所述机组控制器模型根据实时风向计算所述风电机组模型的偏航误差,根据所述偏航误差选择对应的偏航控制参数,并向所述风电机组模型发送偏航指令,所述偏航指令指示所述风电机组模型根据选定的偏航控制参数执行偏航;
所述风电机组模型根据所述偏航指令执行偏航,并将运行状态数据反馈给所述机组控制器模型以用于评估所述风电机组模型在所述偏航策略下的性能。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,每组所述偏航控制参数包括偏航动作、偏航参考风向、偏差角度区间、偏航延时以及偏航速率,并且其中,所述根据所述偏航误差选择对应的偏航控制参数的步骤包括:
将计算得到的偏航误差与各所述偏差角度区间进行比对,以确定所述偏航误差落入的偏差角度区间;
将所述偏航误差落入的偏差角度区间所在组的偏航控制参数作为所述选定的偏航控制参数。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述评估所述风电机组模型在所述偏航策略下的性能包括:
从所述机组控制器模型中采集所述运行状态数据;
分析所述运行状态数据以获得所述风电机组模型的性能评估参数,所述性能评估参数包括所述偏航次数、所述偏航时间、功率特性、预定时段内的理论发电量和偏航载荷中的一者或多者;
根据所述性能评估参数评估所述风电机组模型在所述偏航策略下的性能。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其特征在于,所述运行状态数据包括如下项中的至少一者:所述风电机组模型执行偏航时的风速、偏航次数、偏航时间、机组功率和机组载荷参数。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还包括:
根据对所述风电机组模型在所述偏航策略下的性能评估结果,调整所述偏航策略的一组或多组偏航控制参数。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
所述机组控制器模型从预设的风况数据库中读取所述实时风向;并且
所述风电机组模型从所述预设的风况数据库中读取实时风速。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述机组控制器模型、所述风电机组模型和所述风况数据库之间通过自动化设备规范ADS进行通信。
8.一种风电机组的偏航策略仿真系统,其特征在于,包括:
机组控制器模型,在所述机组控制器模型中设定所述偏航策略的一组或多组偏航控制参数,所述机组控制器模型根据实时风向计算所述风电机组模型的偏航误差,根据所述偏航误差选择对应的偏航控制参数,并向所述风电机组模型发送偏航指令,所述偏航指令指示所述风电机组模型根据选定的偏航控制参数执行偏航;
风电机组模型,所述风电机组模型根据所述偏航指令执行偏航,并将运行状态数据反馈给所述机组控制器模型以用于评估所述风电机组模型在所述偏航策略下的性能。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,还包括:
数据分析处理模块,所述数据分析处理模块从所述机组控制器模型中采集所述运行状态数据,分析所述运行状态数据以获得所述风电机组模型的性能评估参数,并根据所述性能评估参数评估所述风电机组模型在所述偏航策略下的性能,所述性能评估参数包括所述偏航次数、所述偏航时间、功率特性、预定时段内的理论发电量和偏航载荷中的一者或多者。
10.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,
所述机组控制器模型从预设的风况数据库中读取所述实时风向;并且
所述风电机组模型从所述预设的风况数据库中读取实时风速。
11.根据权利要求10所述的系统,其特征在于,
所述机组控制器模型、所述风电机组模型和所述风况数据库之间通过自动化设备规范ADS进行通信。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111338205A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-06-26 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种基于控制偏差变化分区的自适应pid控制器及控制方法 |
CN112459965A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-09 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 考虑风电场尾流的偏航优化控制方法、装置、设备及介质 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008126659A1 (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 風力発電装置及びその制御方法 |
CN102032112A (zh) * | 2009-10-02 | 2011-04-27 | 通用电气公司 | 用于风力涡轮发电机的状态监测系统及其操作方法 |
WO2011150941A1 (en) * | 2010-06-04 | 2011-12-08 | Vestas Wind Systems A/S | Device and method for testing a wind power plant component |
CN102606396A (zh) * | 2012-04-11 | 2012-07-25 | 国电联合动力技术有限公司 | 风电场内多机组间偏航扇区管理和优化控制方法及其系统 |
CN102749853A (zh) * | 2012-07-11 | 2012-10-24 | 北京交通大学 | 基于dSPACE的风电机组整机控制半实物仿真平台 |
CN104018988A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-03 | 上海交通大学 | 基于物理组件模型和实时数据的风力发电机组监测系统 |
CN105549423A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-05-04 | 上海交通大学 | 风电机组偏航系统与变桨系统精细化实时仿真平台和方法 |
CN106150904A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-11-23 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种风力发电机组偏航系统控制性能优化方法及系统 |
-
2016
- 2016-11-28 CN CN201611066124.5A patent/CN108121214B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008126659A1 (ja) * | 2007-04-10 | 2008-10-23 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | 風力発電装置及びその制御方法 |
CN102032112A (zh) * | 2009-10-02 | 2011-04-27 | 通用电气公司 | 用于风力涡轮发电机的状态监测系统及其操作方法 |
WO2011150941A1 (en) * | 2010-06-04 | 2011-12-08 | Vestas Wind Systems A/S | Device and method for testing a wind power plant component |
CN102606396A (zh) * | 2012-04-11 | 2012-07-25 | 国电联合动力技术有限公司 | 风电场内多机组间偏航扇区管理和优化控制方法及其系统 |
CN102749853A (zh) * | 2012-07-11 | 2012-10-24 | 北京交通大学 | 基于dSPACE的风电机组整机控制半实物仿真平台 |
CN104018988A (zh) * | 2014-06-16 | 2014-09-03 | 上海交通大学 | 基于物理组件模型和实时数据的风力发电机组监测系统 |
CN105549423A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-05-04 | 上海交通大学 | 风电机组偏航系统与变桨系统精细化实时仿真平台和方法 |
CN106150904A (zh) * | 2016-07-01 | 2016-11-23 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种风力发电机组偏航系统控制性能优化方法及系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
李娟 等: "偏航角度对风力发电机组载荷的影响研究", 《节能》 * |
王欣 等: "基于运行数据的风电机组偏航优化控制方法研究", 《可再生能源》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111338205A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-06-26 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种基于控制偏差变化分区的自适应pid控制器及控制方法 |
CN111338205B (zh) * | 2020-03-09 | 2023-04-18 | 国网山东省电力公司电力科学研究院 | 一种基于控制偏差变化分区的自适应pid控制器及控制方法 |
CN112459965A (zh) * | 2020-11-18 | 2021-03-09 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 考虑风电场尾流的偏航优化控制方法、装置、设备及介质 |
CN112459965B (zh) * | 2020-11-18 | 2022-03-01 | 上海电气风电集团股份有限公司 | 考虑风电场尾流的偏航优化控制方法、装置、设备及介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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