CN109989883A - 风力发电机组的控制方法、装置及系统 - Google Patents

风力发电机组的控制方法、装置及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机组的控制方法、装置及系统，用以提高风力发电机组在台风工况下的安全性，同时降低台风期间维护人员的工作量。所述风力发电机组的控制方法，包括：在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况；根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定所述当前工作状况对应的目标控制策略；其中，所述控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略；利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制。

Description

风力发电机组的控制方法、装置及系统
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的控制方法、装置及系统。
背景技术
近年来，海上或者沿海地区安装的风力发电机组越来越多，而海上和沿海地区均属于台风高发区域，因此，在海上或者沿海地区，台风会给风力发电机组的安全性带来很大挑战。举例来说，如果风力发电机组设计不当，在台风工况下风力发电机组可能发生叶片折断、塔体倒塌等毁灭性的灾害。
鉴于此，各个风力发电机组厂家在设计海上或者沿海地区使用的风力发电机组时，都会考虑风力发电机组如何应对台风工况。目前，有些厂家通过加强风力发电机组各个零部件的结构强度，来增强风力发电机组抗台风的能力；有些厂家通过人工控制被动偏航或者人工控制主动偏航等控制方案进行降载，以提高风力发电机组在台风工况下的生存能力。
但是，通过加强风力发电机组各个零部件的结构强度的设计方案，不但会增风力发电机组的投资成本，而且也不能保证风力发电机组能够抵抗各种强度的台风工况；而通过人工控制被动偏航或者人工控制主动偏航等控制方案进行降载的设计方案，都是通过人工操作进行偏航，这就需要在台风到达风力发电机组所在位置之前进行人工干预，而这必将会损失一定发电量，同时增加维护工作量，并且也无法应对台风工况下的所有情况。
发明内容
本发明实施例提供了一种风力发电机组的控制方法、装置及系统，用以提高风力发电机组在台风工况下的安全性，同时降低台风期间维护人员的工作量。
第一方面，本发明实施例提供一种风力发电机组的控制方法，包括：
在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况；
根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略；其中，控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略；
利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。
在第一方面的一些实施例中，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况之前，方法还包括：
接收台风监测系统根据气象信息对台风监测生成的台风预警信号。
在第一方面的一些实施例中，根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略，包括：
若机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况均为正常，则选择主动对风策略作为目标控制策略；
若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为正常，且偏航系统的当前工作状况为异常，则选择受控被动背风策略作为目标控制策略；
若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为异常，则选择被动背风策略作为目标控制策略。
在第一方面的一些实施例中，利用主动对风策略对风力发电机组进行控制，包括：
向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令的指示偏航至正对台风风向。
在第一方面的一些实施例中，利用被动背风策略对风力发电机组进行控制，包括：指示将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向。
在第一方面的一些实施例中，利用受控被动背风策略对风力发电机组进行控制，包括：
指示将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向，并在台风经过风力发电机组所在位置时，向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令松动偏航电机刹车和调节偏航制动器压力。
在第一方面的一些实施例中，利用目标控制策略对风力发电机组进行控制，包括：
接收预测的台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长；
在确定时长小于第一阈值，且目标控制策略为主动对风策略时，停止风力发电，利用主动对风策略对风力发电机组进行控制；
在确定时长小于第二阈值，且目标控制策略为受控被动背风策略时，停止风力发电，利用受控被动背风策略对风力发电机组进行控制；
在确定时长小于第二阈值，且目标控制策略为被动背风策略时，停止风力发电，利用被动背风策略对风力发电机组进行控制；
其中，第一阈值小于第二阈值。
在第一方面的一些实施例中，利用目标控制策略对风力发电机组进行控制，包括：
获取风力发电机组中偏航系统的扭缆裕度；
若确定扭缆裕度小于预设裕度阈值，则控制偏航系统解缆，并利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。
第二方面，本发明实施例提供一种风力发电机组的控制装置，包括：
获取模块，用于在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况；
处理模块，用于根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略；其中，控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略；
控制模块，用于利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。
在第二方面的一些实施例中，控制装置，还包括：
接收模块，用于接收台风监测系统根据气象信息对台风监测生成的台风预警信号。
在第二方面的一些实施例中，处理模块，具体用于：
若机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况均为正常，则选择主动对风策略作为目标控制策略；
若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为正常，且偏航系统的当前工作状况为异常，则选择受控被动背风策略作为目标控制策略；
若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为异常，则选择被动背风策略作为目标控制策略。
在第二方面的一些实施例中，控制策略为主动对风策略时，控制模块具体用于：向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令的指示偏航至正对台风风向；
控制策略为被动背风策略时，控制模块具体用于：指示将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向；
控制策略为受控被动背风策略时，控制模块具体用于：指示将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向，并在台风经过风力发电机组所在位置时，向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令松动偏航电机刹车和调节偏航制动器压力。
在第二方面的一些实施例中，控制模块，具体用于：
接收预测的台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长；
在确定时长小于第一阈值，且目标控制策略为主动对风策略时，停止风力发电，利用主动对风策略对风力发电机组进行控制；
在确定时长小于第二阈值，且目标控制策略为受控被动背风策略时，停止风力发电，利用受控被动背风策略对风力发电机组进行控制；
在确定时长小于第二阈值，且目标控制策略为被动背风策略时，停止风力发电，利用被动背风策略对风力发电机组进行控制；
其中，第一阈值小于第二阈值。
在第二方面的一些实施例中，控制模块，具体用于：
获取风力发电机组中偏航系统的扭缆裕度；
若确定扭缆裕度小于预设裕度阈值，则控制偏航系统解缆，并利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。
在第二方面的一些实施例中，风力发电机组的控制装置设置在风力发电机组的主控制器中。
第三方面，本发明实施例提供了一种风力发电机组的控制系统，风力发电机组的控制系统包括本发明实施例第二方面提供的风力发电机组的控制装置及台风监测系统，风力发电机组的控制装置与台风监测系统通信连接。
在第三方面的一些实施例中，台风监测系统为数据采集与监视控制(SupervisoryControl And Data Acquisition，SCADA)系统。
根据本发明实施例中的风力发电机组的控制方法、装置及系统，在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况，根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略；其中，控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略，并利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。
由上可知，本发明实施例提供的风力发电机组的控制方案，在接收到台风预警信号时，根据风力发电机组的当前工作状况，根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略，从而能够选择出最适合风力发电机组当前工作状况的目标控制策略，提高风力发电机组在台风工况下的安全性，同时利用目标控制策略对风力发电机组进行控制，也可以降低台风期间维护人员的工作量。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1为本发明实施例提供的风力发电机组的控制方法的示意流程图；
图2为本发明实施例提供的台风监测系统根据气象信息生成台风预警信号的示意流程图；
图3为本发明实施例提供的策略选择系统确定目标控制策略的示意流程图；
图4为本发明实施例提供的风力发电机组的控制方法的具体流程的示意流程图；
图5为本发明实施例提供的风力发电机组的控制装置的结构示意图。
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。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，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的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。
本发明实施例提供的风力发电机组的控制方法、装置及系统，在接收到台风预警信号时，根据风力发电机组的当前工作状况，根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略，从而能够选择出最适合风力发电机组当前工作状况的目标控制策略，提高风力发电机组在台风工况下的安全性，同时利用目标控制策略对风力发电机组进行控制，也可以降低台风期间维护人员的工作量。
下面结合图1-图5对本发明实施例提供的风力发电机组的控制方法、装置及系统进行详细说明。
图1示出了本发明实施例提供的风力发电机组的控制方法的示意流程图。如图1所示，本发明实施例提供的风力发电机组的控制方法，包括：
步骤S101，在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况。
其中，台风预警信号是台风监测系统根据气象信息对台风监测生成的。具体来说，台风监测系统在根据气象信息，监测到台风路径经过风力发电机组所在位置的台风强度大于预设强度阈值，和/或监测到风力发电机组所在位置处于台风眼或者台风核心区域时，台风监测系统生成台风预警信号，并将台风预警信号发送至风力发电机组。其中，气象信息，可以包括但不限于：台风路径和台风强度；预设强度阈值可以根据经验值设定，举例来说，预设强度阈值为10级。
具体实施时，如图2所示，台风监测系统根据气象信息生成台风预警信号的步骤，可以包括：
步骤201，台风监测系统获取风力发电机组所在位置。具体实施时，风力发电机组所在位置可以通过风力发电机组中的定位模块进行获取。
步骤202，台风监测系统获取气象信息，气象信息可以包括但不限于：台风路径和台风强度。具体实施时，可以从气象局获取，也可以通过网络获取，本发明实施例对此不做限定。
步骤203，台风监测系统根据风力发电机组所在位置和气象信息，判断是否符合生成台风预警信号的条件。
具体来说，若确定台风路径经过风力发电机组所在位置且台风强度大于预设强度阈值，和/或风力发电机组所在位置处于台风眼或者台风核心区域，则判定符合生成台风预警信号的条件；若确定台风路径经过风力发电机组所在位置，且台风强度小于或等于预设强度阈值，和/或风力发电机组所在位置处于台风外围区域，则判定不符合生成台风预警信号的条件。其中，预设强度阈值可以根据经验值设定，例如，预设强度阈值为10级。
步骤204，在步骤203中判定符合生成台风预警信号的条件时，生成台风预警信号，并将生成的台风预警信号发送至风力发电机组。
当然，需要说明的是，在步骤203中判定不符合生成台风预警信号的条件时，继续执行步骤202获取气象信息，以进行台风监测。
具体实施时，在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况，可以通过风力发电机组的自检进行获取，也可以通过向机组电源系统、偏航系统及通讯系统分别发送测试指令的方式获取，本发明实施例对此不做限定。
具体实施时，在获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况之后，为方便根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略，可以使用状态标识位的方式记录各个系统的工作状况。例如，使用标识“1”代表系统工作正常，使用标识“0”代表系统工作异常。
步骤S102，根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略；其中，控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略。
具体实施时，根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略，包括：若机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况均为正常，则选择主动对风策略作为目标控制策略；若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为正常，且偏航系统的当前工作状况为异常，则选择受控被动背风策略作为目标控制策略；若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为异常，则选择被动背风策略作为目标控制策略。
在一个实施方式中，本发明实施例也可以将机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况或当前工作状况标识，输入到策略选择系统中，以确定当前工作状况对应的目标控制策略。
策略选择系统中预设机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，策略选择系统接收到输入的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况或当前工作状况标识之后，根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略。具体来说，如图3所示，策略选择系统确定当前工作状况对应的目标控制策略的步骤，包括：
步骤301，输入当前工作状况，也即输入风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况或者当前工作状况标识。
步骤302，根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略。
具体来说，若机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况均为正常，则选择主动对风策略作为目标控制策略；若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为正常，且偏航系统的当前工作状况为异常，则选择受控被动背风策略作为目标控制策略；若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为异常，则选择被动背风策略作为目标控制策略。
步骤303，后续可以控制风力发电机组执行选择的目标控制策略。
本发明实施例中，预设的对应关系中包括的控制策略，是指预先存储的在各种台风工况下对风力发电机组进行控制，以使风力发电机组各个部件承受较小载荷的控制策略，可以由机组人员根据经验设定。
步骤S103，利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。
在一个实施方式中，为了利用台风增加风力发电机组的发电量，本发明实施例在利用步骤S102中确定的目标控制策略对风力发电机组进行控制时，可以结合台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长，以在台风到达风力发电机组所在位置之前停止风力发电，而在此之前可以继续利用风力发电机组进行风力发电。
具体实施时，利用目标控制策略对风力发电机组进行控制，包括：接收预测的台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长；在确定时长小于第一阈值，且目标控制策略为主动对风策略时，停止风力发电，利用主动对风策略对风力发电机组进行控制；在确定时长小于第二阈值，且目标控制策略为受控被动背风策略时，停止风力发电，利用受控被动背风策略对风力发电机组进行控制；在确定时长小于第二阈值，且目标控制策略为被动背风策略时，停止风力发电，利用被动背风策略对风力发电机组进行控制。
其中，第一阈值小于第二阈值，且第一阈值和第二阈值均可以根据经验值设定，例如，第一阈值为5分钟，第二阈值为120分钟。
具体实施时，可以周期性接收预测的台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长，在台风距离风力发电机组所在位置较远时，可以设定较大的接收周期，以减小计算量；而在台风距离风力发电机组所在位置较近时，为了及时停止风力发电，执行目标控制策略，可以设定较小的接收周期。
在一个实施方式中，利用主动对风策略对风力发电机组进行控制时，根据风向变化，向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令的指示偏航至正对台风风向。
在一个实施方式中，利用被动背风策略对风力发电机组进行控制时，指示泄放偏航制动器压力或松开偏航点击刹车，并将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向。
在一个实施方式中，在利用受控被动背风策略对风力发电机组进行控制时，指示在台风到达风力发电机组所在位置之前，将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向，并在台风经过风力发电机组所在位置时，向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令松动偏航电机刹车和调节偏航制动器压力。
在一个实施方式中，为了保证在台风期间控制风力发电机组的偏航系统进行偏航时，风力发电机组有足够的扭缆裕度，本发明实施例在利用目标控制策略对风力发电机组进行控制之前，还可以获取风力发电机组中偏航系统的扭缆裕度，在确定风力发电机组的扭缆裕度小于预设裕度阈值时，先暂停风力发电机组的工作并进行解缆操作，在执行解缆操作之后，利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。其中，预设裕度阈值可以根据经验值设定，例如，预设裕度阈值为360度。
在一个实施方式中，在台风经过风力发电机组所在位置之后，本发明实施例还可以检测风力发电机组是否故障，例如，对风力发电机组的各个子系统(叶片、机械部件、变桨、防雷、通讯等)进行自检，根据自检情况，确定风力发电机组是否存在故障。若检测到风力发电机组存在故障(机械故障、叶片故障、或者电气部件故障)，则可以显示报警提示信息，以提示风力发电机组维修人员进行维修。
下面结合图4对本发明实施例提供的风力发电机组的控制方法的具体流程进行详细说明。如图4所示，本发明实施例提供的风力发电机组的控制方法的具体流程，包括：
步骤401，接收台风预警信号，也即接收台风监测系统发送的台风预警信号。其中，台风监测系统根据气象信息对台风监测，生成台风预警信号。
步骤402，风力发电机组自检。具体为通过风力发电机组的自检，确定风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况。
步骤403，根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略。
具体实施时，若机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况均为正常，则选择主动对风策略作为目标控制策略；若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为正常，且偏航系统的当前工作状况为异常，则选择受控被动背风策略作为目标控制策略；若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为异常，则选择被动背风策略作为目标控制策略。
步骤404，根据自检结果判断扭缆裕度是否小于预设裕度阈值，若是执行步骤405，否则，可以根据目标控制策略的不同选择不同的分支执行。具体来说，若目标控制策略为主动对风策略，执行步骤406执行主动对风策略；若目标控制策略为受控被动背风策略，执行步骤413执行受控被动背风策略；若目标控制策略为被动背风策略，执行步骤419执行被动背风策略。其中，预设裕度阈值可以根据经验值设定，例如，预设裕度阈值为360度。
步骤405，根据自检结果确定扭缆裕度小于预设裕度阈值时，执行解缆操作。
步骤406，根据自检结果确定扭缆裕度大于预设裕度阈值，且目标控制策略为主动对风策略时，则接收预测的台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长，并判断该时长是否小于第一阈值，若是，则执行步骤407，否则，执行步骤404。其中，第一阈值可以根据经验值设定，例如，第一阈值为5分钟。
步骤407，在台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长小于第一阈值时，执行主动对风策略，停止风力发电机组的风力发电。
步骤408，在台风经过风力发电机组所在位置时，根据风向变化，向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令的指示偏航至正对台风风向。
步骤409，判断台风是否已经过风力发电机组所在位置，若是，执行步骤410，否则，执行步骤408继续偏航对风。
步骤410，在确定台风已经过风力发电机组所在位置时，进行风力发电机组的自检，并根据自检结果判断风力发电机组是否存在故障，若是，执行步骤411，否则，执行步骤412。
步骤411，根据自检结果确定风力发电机组是否存在故障时，显示故障报警提示信息，并进行人工检修。
步骤412，在对风力发电机组进行人工检修之后，或者根据自检结果确定风力发电机组不存在故障时，风力发电机组进入待机状态。
步骤413，根据自检结果确定扭缆裕度大于预设裕度阈值，且目标控制策略为受控被动背风策略时，则接收预测的台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长，并判断该时长是否小于第二阈值，若是，则执行步骤414，否则，执行步骤404。其中，第二阈值可以根据经验值设定，例如，第二阈值为120分钟。
步骤414，在确定台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长小于第二阈值时，执行受控被动背风策略，停止风力发电机组的风力发电。
步骤415，指示在台风到达风力发电机组所在位置之前，将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向。
步骤416，在台风经过风力发电机组所在位置时，向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令松动偏航电机刹车和调节偏航制动器压力。
步骤417，判断台风是否已经过风力发电机组所在位置，若是，执行步骤418，否则，执行步骤416继续指示偏航系统根据控制指令松动偏航电机刹车和调节偏航制动器压力。
步骤418，在确定台风已经过风力发电机组所在位置时，对风力发电机组中存在的故障进行人工检修，在对风力发电机组进行人工检修之后，执行步骤412，风力发电机组进入待机状态。
步骤419，根据自检结果确定扭缆裕度大于预设裕度阈值，且目标控制策略为被动背风策略时，则接收预测的台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长，并判断该时长是否小于第二阈值，若是，则执行步骤420，否则，执行步骤404。其中，第二阈值可以根据经验值设定，例如，第二阈值为120分钟。
步骤420，在确定台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长小于第二阈值时，执行被动背风策略，停止风力发电机组的风力发电。
步骤421，指示将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向。
步骤422，指示泄放偏航制动器压力或松开偏航点击刹车。
步骤423，等待台风经过风力发电机组所在位置。
步骤424，在确定台风已经过风力发电机组所在位置时，对风力发电机组中存在的故障进行人工检修，在对风力发电机组进行人工检修之后，执行步骤412，风力发电机组进入待机状态。
上述实施例中，在接收到台风预警信号时，根据风力发电机组的当前工作状况，根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略，从而能够选择出最适合风力发电机组当前工作状况的目标控制策略，提高风力发电机组在台风工况下的安全性，同时利用目标控制策略对风力发电机组进行控制，也可以降低台风期间维护人员的工作量。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种风力发电机组的控制装置。如图5所示，本发明实施例提供的风力发电机组的控制装置，包括：
获取模块501，用于在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况。
处理模块502，用于根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略；其中，控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略。
控制模块503，用于利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。
在一个实施方式中，控制装置，还包括：接收模块504，用于接收台风监测系统根据气象信息对台风监测生成的台风预警信号。
在一个实施方式中，处理模块502，具体用于：若机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况均为正常，则选择主动对风策略作为目标控制策略；若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为正常，且偏航系统的当前工作状况为异常，则选择受控被动背风策略作为目标控制策略；若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为异常，则选择被动背风策略作为目标控制策略。
在一个实施方式中，控制策略为主动对风策略时，控制模块503具体用于：向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令的指示偏航至正对台风风向；控制策略为被动背风策略时，控制模块503具体用于：指示将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向；控制策略为受控被动背风策略时，控制模块503具体用于：指示将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向，并在台风经过风力发电机组所在位置时，向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令松动偏航电机刹车和调节偏航制动器压力。
在一个实施方式中，控制模块503，具体用于：接收预测的台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长；在确定时长小于第一阈值，且目标控制策略为主动对风策略时，停止风力发电，利用主动对风策略对风力发电机组进行控制；在确定时长小于第二阈值，且目标控制策略为受控被动背风策略时，停止风力发电，利用受控被动背风策略对风力发电机组进行控制；在确定时长小于第二阈值，且目标控制策略为被动背风策略时，停止风力发电，利用被动背风策略对风力发电机组进行控制；其中，第一阈值小于第二阈值。
在一个实施方式中，控制模块503，具体用于：获取风力发电机组中偏航系统的扭缆裕度；若确定扭缆裕度小于预设裕度阈值，则控制偏航系统解缆，并利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。
在一个实施方式中，风力发电机组的控制装置设置在风力发电机组的主控制器中。
另外，本发明实施例提供了一种风力发电机组的控制系统，风力发电机组的控制系统包括本发明实施例提供的风力发电机组的控制装置及台风监测系统，风力发电机组的控制装置与台风监测系统通信连接。
在一个实施方式中，台风监测系统为SCADA系统。
本发明实施例提供的风力发电机组的控制系统，在接收到台风监测系统发送的台风预警信号时，根据风力发电机组的当前工作状况，根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略，从而能够选择出最适合风力发电机组当前工作状况的目标控制策略，提高风力发电机组在台风工况下的安全性，同时利用目标控制策略对风力发电机组进行控制，也可以降低台风期间维护人员的工作量。
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于装置实施例而言，相关之处可以参见方法实施例的说明部分。本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本发明实施例的精神之后作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。
需要明确，本发明实施例并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。并且为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。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，本发明实施例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实施例的精神之后作出各种改变、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，本发明实施例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。
本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；不定冠词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。

Claims (17)

1.一种风力发电机组的控制方法，其特征在于，包括：
在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况；
根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定所述当前工作状况对应的目标控制策略；其中，所述控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略；
利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况之前，所述方法还包括：
接收台风监测系统根据气象信息对台风监测生成的台风预警信号。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定所述当前工作状况对应的目标控制策略，包括：
若所述机组电源系统、所述偏航系统及所述通讯系统的当前工作状况均为正常，则选择主动对风策略作为目标控制策略；
若所述机组电源系统和所述通讯系统的当前工作状况均为正常，且所述偏航系统的当前工作状况为异常，则选择受控被动背风策略作为目标控制策略；
若所述机组电源系统和所述通讯系统的当前工作状况均为异常，则选择被动背风策略作为目标控制策略。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述利用所述主动对风策略对所述风力发电机组进行控制，包括：
向所述风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示所述偏航系统根据所述控制指令的指示偏航至正对台风风向。
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述利用所述被动背风策略对所述风力发电机组进行控制，包括：指示将所述风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向。
6.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述利用所述受控被动背风策略对所述风力发电机组进行控制，包括：
指示将所述风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向，并在台风经过所述风力发电机组所在位置时，向所述风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示所述偏航系统根据所述控制指令松动偏航电机刹车和调节偏航制动器压力。
7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制，包括：
接收预测的台风到达所述风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长；
在确定所述时长小于第一阈值，且所述目标控制策略为主动对风策略时，停止风力发电，利用所述主动对风策略对所述风力发电机组进行控制；
在确定所述时长小于第二阈值，且所述目标控制策略为受控被动背风策略时，停止风力发电，利用所述受控被动背风策略对所述风力发电机组进行控制；
在确定所述时长小于所述第二阈值，且所述目标控制策略为被动背风策略时，停止风力发电，利用所述被动背风策略对所述风力发电机组进行控制；
其中，所述第一阈值小于所述第二阈值。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制，包括：
获取所述风力发电机组中偏航系统的扭缆裕度；
若确定所述扭缆裕度小于预设裕度阈值，则控制所述偏航系统解缆，并利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制。
9.一种风力发电机组的控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况；
处理模块，用于根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定所述当前工作状况对应的目标控制策略；其中，所述控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略；
控制模块，用于利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制。
10.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置，还包括：
接收模块，用于接收台风监测系统根据气象信息对台风监测生成的台风预警信号。
11.根据权利要求9所述的控制装置，其特征在于，所述处理模块，具体用于：
若所述机组电源系统、所述偏航系统及所述通讯系统的当前工作状况均为正常，则选择主动对风策略作为目标控制策略；
若所述机组电源系统和所述通讯系统的当前工作状况均为正常，且所述偏航系统的当前工作状况为异常，则选择受控被动背风策略作为目标控制策略；
若所述机组电源系统和所述通讯系统的当前工作状况均为异常，则选择被动背风策略作为目标控制策略。
12.根据权利要求11所述的控制装置，其特征在于，
所述控制策略为主动对风策略时，所述控制模块具体用于：向所述风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示所述偏航系统根据所述控制指令的指示偏航至正对台风风向；
所述控制策略为被动背风策略时，所述控制模块具体用于：指示将所述风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向；
所述控制策略为受控被动背风策略时，所述控制模块具体用于：指示将所述风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向，并在台风经过所述风力发电机组所在位置时，向所述风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示所述偏航系统根据所述控制指令松动偏航电机刹车和调节偏航制动器压力。
13.根据权利要求12所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
接收预测的台风到达所述风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长；
在确定所述时长小于第一阈值，且所述目标控制策略为主动对风策略时，停止风力发电，利用所述主动对风策略对所述风力发电机组进行控制；
在确定所述时长小于第二阈值，且所述目标控制策略为受控被动背风策略时，停止风力发电，利用所述受控被动背风策略对所述风力发电机组进行控制；
在确定所述时长小于所述第二阈值，且所述目标控制策略为被动背风策略时，停止风力发电，利用所述被动背风策略对所述风力发电机组进行控制；
其中，所述第一阈值小于所述第二阈值。
14.根据权利要求9-13中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
获取所述风力发电机组中偏航系统的扭缆裕度；
若确定所述扭缆裕度小于预设裕度阈值，则控制所述偏航系统解缆，并利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制。
15.根据权利要求14所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置设置在风力发电机组的主控制器中。
16.一种风力发电机组的控制系统，其特征在于，包括如权利要求9-15中任一项所述的风力发电机组的控制装置及台风监测系统，所述控制装置与所述台风监测系统通信连接。
17.根据权利要求16所述的控制系统，其特征在于，所述台风监测系统为数据采集与监视控制SCADA系统。
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