CN113027675B - 风电场及风力发电机组的控制方法和控制装置 - Google Patents

风电场及风力发电机组的控制方法和控制装置 Download PDF

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Abstract

本公开提供了一种风电场及风力发电机组的控制方法和控制装置。所述风力发电机组的控制方法包括：获取风力发电机组的当前风向，并基于所述当前风向确定当前运行风向扇区；基于预先确定的运行风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，获取与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；基于获取的操作模式对所述风力发电机组进行控制。根据本公开，可对风力发电机组进行有效的控制。

Description

风电场及风力发电机组的控制方法和控制装置
技术领域
本公开总体说来涉及风力发电领域，更具体的，涉及一种风电场及风力发电机组的控制方法和控制装置。
背景技术
风力发电是环保的基于新能源的发电方式，与传统发电方式相比，在环境改善以及能源替代等方面具有优势。发电量是衡量风力发电机组的指标，在设计和使用风力进行发电时，通常需要考虑发电量。发电量通常由发电功率和发电时间来确定。换言之，可通过控制发电功率和发电时间来控制发电量。
风力发电机组的发电功率可以是额定功率或者高于或低于额定功率。由于风力发电机组在运行过程中会折损，因此并非使风力发电机组的发电功率一直高于额定功率就能获得最大收益。
目前的风力发电机组的控制方法在未考虑风向与操作模式之间的对应关系的情况下对风力发电机组进行控制，导致不能使风力发电机组在与更高收益对应的操作模式下运行。
发明内容
本公开的示例性实施例在于提供一种风电场及风力发电机组的控制方法和控制装置，使得风力发电机组在与更高收益对应的操作模式下运行，从而可提高收益。
根据本公开的示例性实施例，提供了一种风力发电机组的控制方法，其中，所述控制方法包括：获取风力发电机组的当前风向，并基于所述当前风向确定当前运行风向扇区；基于预先确定的运行风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，获取与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；基于获取的操作模式对所述风力发电机组进行控制。
可选的，所述预先确定的运行风向扇区的多个操作模式被顺序执行，获取操作模式包括：当所述运行时长小于所述多个操作模式中的第1个操作模式的持续时长时，将所述多个操作模式中的第1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；当所述运行时长大于或等于所述多个操作模式中的前n个操作模式的持续时长之和，并且小于所述多个操作模式中的前n+1个操作模式的持续时长之和时，将所述多个操作模式中的第n+1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式，n为大于或等于1且小于m的自然数，m为所述多个操作模式的数量。
可选的，所述多个操作模式包括：功率提升模式、额定工作模式、以及负载降低模式，其中，功率提升模式下的发电功率高于额定工作模式下的发电功率，并且负载降低模式下的发电功率低于额定工作模式下的发电功率。
可选的，所述控制方法还包括：针对所述风力发电机组，预先确定所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长；其中，所述预先确定持续时长包括：对所述风力发电机组所在风电场的总发电量进行优化，以获得当总发电量最优时的所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长。
可选的，所述对总发电量进行优化包括：对所述风力发电机组进行配置；根据经过配置的风力发电机组来设置风电场；针对每个运行风向扇区进行优化，其中，针对任意一个运行风向扇区，根据所述风电场中的风力发电机组在各个操作模式下的发电功率，获得在总发电量最优时的所述任意一个风向扇区的每个操作模式的运行时长作为对应操作模式的持续时长，其中，配置的风力发电机组满足疲劳损耗约束、设置的风电场中的风力发电机组满足风机距离约束、风电场边界约束以及风电场容量约束。
可选的，对所述风力发电机组进行控制包括：根据风速、风向以及与获取的操作模式下的发电功率，对所述风力发电机组进行变桨控制，以使所述风力发电机组工作在获取的操作模式下的发电功率下。
根据本公开的另一示例性实施例，提供了一种风力发电机组的控制装置，所述控制系统包括：运行风向扇区确定单元，用于获取风力发电机组的当前风向，并基于所述当前风向确定当前运行风向扇区；操作模式获取单元，用于基于预先确定的运行风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，获取与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；控制单元，用于基于获取的操作模式对所述风力发电机组进行控制。
可选的，所述预先确定的运行风向扇区的多个操作模式被顺序执行，操作模式获取单元通过如下操作获取操作模式：当所述运行时长小于所述多个操作模式中的第1个操作模式的持续时长时，将所述多个操作模式中的第1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；当所述运行时长大于或等于所述多个操作模式中的前n个操作模式的持续时长之和，并且小于所述多个操作模式中的前n+1个操作模式的持续时长之和时，将所述多个操作模式中的第n+1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式，n为大于或等于1且小于m的自然数，m为所述多个操作模式的数量。
可选的，所述多个操作模式包括：功率提升模式、额定工作模式、以及负载降低模式，其中，功率提升模式下的发电功率高于额定工作模式下的发电功率，并且负载降低模式下的发电功率低于额定工作模式下的发电功率。
可选的，所述控制装置还包括：持续时长确定单元，用于针对所述风力发电机组，预先确定所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长；其中，所述持续时长确定单元执行如下操作：对所述风力发电机组所在风电场的总发电量进行优化，以获得当总发电量最优时的所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长。
可选的，所述持续时长确定单元通过如下操作对总发电量进行优化：对所述风力发电机组进行配置；根据经过配置的风力发电机组来设置风电场；针对每个运行风向扇区进行优化，其中，针对任意一个运行风向扇区，根据所述风电场中的风力发电机组在各个操作模式下的发电功率，获得在总发电量最优时的所述任意一个风向扇区的每个操作模式的运行时长作为对应操作模式的持续时长，其中，配置的风力发电机组满足疲劳损耗约束、设置的风电场中的风力发电机组满足风机距离约束、风电场边界约束以及风电场容量约束。
可选的，控制单元通过如下操作对所述风力发电机组进行控制：根据风速、风向以及与获取的操作模式下的发电功率，对所述风力发电机组进行变桨控制，以使所述风力发电机组工作在获取的操作模式下的发电功率下。
根据本公开的另一示例性实施例，提供了一种风电场，所述风电场包括：多个风力发电机组、以及风电场控制系统；其中，所述风电场控制系统包括控制器以及存储器，其中，所述存储器存储预先设置的运行风向扇区的风向范围；所述控制器执行如下操作：获取风力发电机组的当前风向，并基于所述当前风向确定当前运行风向扇区；基于预先确定的运行风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，获取与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；基于获取的操作模式对所述风力发电机组进行控制。
可选的，所述预先确定的运行风向扇区的多个操作模式被顺序执行，所述控制器通过如下操作来获取操作模式：当所述运行时长小于所述多个操作模式中的第1个操作模式的持续时长时，将所述多个操作模式中的第1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；当所述运行时长大于或等于所述多个操作模式中的前n个操作模式的持续时长之和，并且小于所述多个操作模式中的前n+1个操作模式的持续时长之和时，将所述多个操作模式中的第n+1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式，n为大于或等于1且小于m的自然数，m为所述多个操作模式的数量。
可选的，所述多个操作模式包括：功率提升模式、额定工作模式、以及负载降低模式，其中，功率提升模式下的发电功率高于额定工作模式下的发电功率，并且负载降低模式下的发电功率低于额定工作模式下的发电功率。
可选的，所述控制器还执行如下操作：针对所述风力发电机组，预先确定所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长；其中，所述控制器对所述风力发电机组所在风电场的总发电量进行优化，以获得当总发电量最优时的所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长。
可选的，所述控制器通过如下操作对总发电量进行优化：对所述风力发电机组进行配置；根据经过配置的风力发电机组来设置风电场；针对每个运行风向扇区进行优化，其中，针对任意一个运行风向扇区，根据所述风电场中的风力发电机组在各个操作模式下的发电功率，获得在总发电量最优时的所述任意一个风向扇区的每个操作模式的运行时长作为对应操作模式的持续时长，其中，配置的风力发电机组满足疲劳损耗约束、设置的风电场中的风力发电机组满足风机距离约束、风电场边界约束以及风电场容量约束。
可选的，所述控制器通过如下操作对所述风力发电机组进行控制：根据风速、风向以及与获取的操作模式下的发电功率，对所述风力发电机组进行变桨控制，以使所述风力发电机组工作在获取的操作模式下的发电功率下。
根据本公开的另一示例性实施例，提供了一种存储指令的计算机可读存储介质，其中，当指令被至少一个计算装置运行时，促使至少一个计算装置执行如上的控制方法。
根据本公开的示例性实施例，由于考虑了风向扇区与操作模式之间的关系，从而风力发电机组可在能够获得更高收益的操作模式下运行，因此可使风力发电机组在与更高收益对应的操作模式下运行。
将在接下来的描述中部分阐述本公开总体构思另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本公开总体构思的实施而得知。
附图说明
通过下面结合示例性地示出实施例的附图进行的描述，本公开示例性实施例的上述和其它目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1示出根据本公开的示例性实施例的风力发电机组的控制方法的流程图；
图2示出根据本公开的示例性实施例的风电场的控制系统的结构示意图；
图3示出根据本公开的示例性实施例的操作模式的持续时长；
图4示出根据本公开的示例性实施例的优化操作的流程图。
具体实施方式
现将详细参照本公开的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明实施例，以便解释本公开。
针对现有风力发电机组的控制方法未考虑风向与操作模式之间的对应关系的情况，本公开的示例性实施例可预先划分风向扇区(划分的风向扇区可被存储在风电场控制器的存储器中)，并且通过划分可获得的风向扇区范围；还可预先确定的与运行风向扇区对应的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，通过比较来确定风力发电机组在运行风向扇区下的运行时长对应于哪个操作模式，并且基于确定的操作模式来进行控制。
在本公开的示例性实施例中，操作模式可包括：功率提升模式、额定工作模式(例如，以额定功率工作的模式)、以及负载降低模式，其中，功率提升模式和负载降低模式下的发电功率分别高于和低于额定工作模式下的发电功率；运行风向扇区所跨越的角度范围可以是15°，从而可在跨越360°的平面内划分出24个运行风向扇区。然而，以上描述仅仅是为了便于说明本公开，并不用于限制本公开的保护范围，其他的操作模式和运行风向扇区的划分方式也是可行的。
图1示出根据本公开的示例性实施例的风力发电机组的控制方法的流程图，如图1中所示，在步骤101，获取风力发电机组的当前风向，并基于所述当前风向确定当前运行风向扇区；在步骤102，基于预先确定的运行风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，获取与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；在步骤103，基于获取的操作模式对所述风力发电机组进行控制。
可选的，所述预先确定的运行风向扇区的多个操作模式被顺序执行，获取操作模式包括：当所述运行时长小于所述多个操作模式中的第1个操作模式的持续时长时，将所述多个操作模式中的第1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；当所述运行时长大于或等于所述多个操作模式中的前n个操作模式的持续时长之和，并且小于所述多个操作模式中的前n+1个操作模式的持续时长之和时，将所述多个操作模式中的第n+1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式，n为大于或等于1且小于m的自然数，m为所述多个操作模式的数量。
可选的，所述控制方法还包括：针对所述风力发电机组，预先确定所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长；其中，所述预先确定持续时长包括：对所述风力发电机组所在风电场的总发电量进行优化，以获得当总发电量最优时的所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长。
可选的，所述对总发电量进行优化包括：对所述风力发电机组进行配置；根据经过配置的风力发电机组来设置风电场；针对每个运行风向扇区进行优化，其中，针对任意一个运行风向扇区，根据所述风电场中的风力发电机组在各个操作模式下的发电功率，获得在总发电量最优时的所述任意一个风向扇区的每个操作模式的运行时长作为对应操作模式的持续时长，其中，配置的风力发电机组满足疲劳损耗约束、设置的风电场中的风力发电机组满足风机距离约束、风电场边界约束以及风电场容量约束。
可选的，对所述风力发电机组进行控制包括：根据风速、风向以及与获取的操作模式下的发电功率，对所述风力发电机组进行变桨控制，以使所述风力发电机组工作在获取的操作模式下的发电功率下。
在本公开的示例性实施例中，操作模式可理解为控制模式，每个控制模式具有对应的控制参数，例如，变桨角度、变桨速率、转速及扭矩等，这些具体的控制参数可在风力发电机组的控制器接收到操作模式指令(指示在哪个操作模式下运行的指令)之后确定。
如上所述，在控制方法中考虑到了风向，具体而言，考虑到运行风向扇区与操作模式之间的对应关系，还可将风电场中的风力发电机组作为控制对象，从而考虑的因素更多，能够更准确确定进行控制所基于的操作模式，从而更有效控制风力发电机组。在本公开的实施例中，以依次被执行(例如在控制周期内被依次执行，其中，控制周期可以是10分钟)的多个操作模式分别是功率提升模式、额定工作模式、以及负载降低模式为例进行说明，这仅仅是为了说明的目的，不用于限制本公开的保护范围。
另外，还可建立风速与操作模式之间的对应关系，例如，一个给定风速可对应一个功率提升模式、一个额定工作模式、以及一个负载降低模式。
图2示出根据本公开的示例性实施例的风电场的控制系统的结构示意图。
如图2中所示，所述控制系统可包括：存储器、基于方向的控制器和风力发电机组的控制器，基于方向的控制器可以是控制系统的控制器的一部分，也可以是风力发电机组的控制器的一部分。
存储器可存储预先设置的运行风向扇区的风向范围，还可存储预先确定的运行风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长(例如，T1(Wd),T2(Wd)，分别表示在运行风向扇区Wd下第一个操作模式的持续时长和第二个操作模式的持续时长)，基于方向的控制器可获取风力发电机组的当前风向，并基于所述当前风向确定当前运行风向扇区Wd；并且基于预先确定的运行风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，获取与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式CM。风力发电机组的控制器可基于获取的操作模式对所述风力发电机组进行控制，例如，基于所述控制向风力发电机组的变桨系统发送变桨参数(PR)、扭矩(TR)等。
操作模式可依次包括：时间上连续的操作模式CM1、操作模式CM2以及操作模式CM3，分别为功率提升模式、额定工作模式、以及负载降低模式。
图3示出根据本公开的示例性实施例的操作模式的持续时长，图3所示操作模式属于同一个运行风向扇区，其中，操作模式CM1的持续时长是T1，操作模式CM2的持续时长是T2，操作模式CM3的持续时长是T3。判断在所述同一个运行风向扇区下的运行时长是否小于T1，如果是，则当前操作模式为CM1；否则判断运行时长是否小于T1与T2之和，如果是，则当前操作模式为CM2；否则判断运行时长是否大于或等于T1与T2之和并且小于T1、T2以及T3之和，如果是，则当前操作模式为CM3。另外，在一个控制周期内，可实时确定风力发电机组所在的运行风向扇区，当运行风向扇区改变时，基于改变后的运行风向扇区的操作模式的持续时长来确定当前的操作模式。
图4示出根据本公开的示例性实施例的优化操作的流程图，如图4中所示，在步骤201，确定风力发电机组的参数和风参数，以便用于经济评估和约束条件检查(或判断)；在步骤202，产生持续时长等配置，例如，在预定范围内随机产生多个持续时长，以便在后续优化过程中确定产生的持续时长中的最优持续时长。在步骤202还可配置风力发电机组，配置风电场等。可针对每个风向扇区进行优化，任意一个风向扇区的多个操作模式中每个操作模式的持续时长以及在步骤201中确定的参数被输入到步骤203中，以便用于约束条件检查。在步骤203中，可进行多个约束条件的检查，前一个通过之后再进行下一个约束条件的检查，任意一个约束条件不满足，则返回步骤202，重新产生新的持续时长等配置。风机寿命约束也可以是疲劳损耗约束，可在疲劳负载模型下判断是否满足风机寿命约束，例如，可判断在一个控制周期或整个风机寿命范围内的疲劳寿命的损耗百分比是否等于或低于预定数值。风机距离约束可用于确保任意两台风力发电机组之间的距离在预定距离范围之内。风电场边界约束可用于确保风电场中的风力发电机组在风电场的范围之内。风电场容量约束可用于各个风力发电机组的总容量不超过风电场容量。
在步骤204，进行经济评估，涉及成本估算、支出估算和内部收益率(简称为IRR)计算，评估结果包括IRR，可通过如下公式来计算IRR：
Figure BDA0002333539450000091
在上述公式中，n表示风力发电机组的当前操作模式，N表示风力发电机组的当前运行风向扇区的多个操作模式的数量，例如，N＝3，Ci(1≤i≤N)可通过第i年的投入资金和收入资金来计算，收入资金基于发电量和电价来计算，发电量基于发电功率和发电时间来计算，其中，可以不考虑输电过程等的电力损耗，但是不排除在另一实施例中考虑各种电力损耗。
在步骤205，当IRR满足要求或者迭代次数达到预定次数时，结束优化，其中，在一次迭代中，依次执行步骤202、203和204。
如上所述，可通过优化获得多个运行风向扇区中的每个风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的最优持续时长。
根据本公开的另一示例性实施例，提供了一种风力发电机组的控制装置，所述控制系统包括：运行风向扇区确定单元，用于获取风力发电机组的当前风向，并基于所述当前风向确定当前运行风向扇区；操作模式获取单元，用于基于预先确定的运行风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，获取与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；控制单元，用于基于获取的操作模式对所述风力发电机组进行控制。
作为示例，所述预先确定的运行风向扇区的多个操作模式被顺序执行，操作模式获取单元通过如下操作获取操作模式：当所述运行时长小于所述多个操作模式中的第1个操作模式的持续时长时，将所述多个操作模式中的第1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；当所述运行时长大于或等于所述多个操作模式中的前n个操作模式的持续时长之和，并且小于所述多个操作模式中的前n+1个操作模式的持续时长之和时，将所述多个操作模式中的第n+1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式，n为大于或等于1且小于m的自然数，m为所述多个操作模式的数量。
作为示例，所述多个操作模式包括：功率提升模式、额定工作模式、以及负载降低模式，其中，功率提升模式下的发电功率高于额定工作模式下的发电功率，并且负载降低模式下的发电功率低于额定工作模式下的发电功率。
作为示例，所述控制装置还包括：持续时长确定单元，用于针对所述风力发电机组，预先确定所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长；其中，所述持续时长确定单元执行如下操作：对所述风力发电机组所在风电场的总发电量进行优化，以获得当总发电量最优时的所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长。
作为示例，所述持续时长确定单元通过如下操作对总发电量进行优化：对所述风力发电机组进行配置；根据经过配置的风力发电机组来设置风电场；针对每个运行风向扇区进行优化，其中，针对任意一个运行风向扇区，根据所述风电场中的风力发电机组在各个操作模式下的发电功率，获得在总发电量最优时的所述任意一个风向扇区的每个操作模式的运行时长作为对应操作模式的持续时长，其中，配置的风力发电机组满足疲劳损耗约束、设置的风电场中的风力发电机组满足风机距离约束、风电场边界约束以及风电场容量约束。
作为示例，控制单元通过如下操作对所述风力发电机组进行控制：根据风速、风向以及与获取的操作模式下的发电功率，对所述风力发电机组进行变桨控制，以使所述风力发电机组工作在获取的操作模式下的发电功率下。
根据本公开的另一示例性实施例，提供了一种风电场，所述风电场包括：多个风力发电机组、以及风电场控制系统；其中，所述风电场控制系统包括控制器以及存储器，其中，所述存储器存储预先设置的运行风向扇区的风向范围；所述控制器执行如下操作：获取风力发电机组的当前风向，并基于所述当前风向确定当前运行风向扇区；基于预先确定的运行风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，获取与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；基于获取的操作模式对所述风力发电机组进行控制。
作为示例，所述预先确定的运行风向扇区的多个操作模式被顺序执行，所述控制器通过如下操作来获取操作模式：当所述运行时长小于所述多个操作模式中的第1个操作模式的持续时长时，将所述多个操作模式中的第1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；当所述运行时长大于或等于所述多个操作模式中的前n个操作模式的持续时长之和，并且小于所述多个操作模式中的前n+1个操作模式的持续时长之和时，将所述多个操作模式中的第n+1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式，n为大于或等于1且小于m的自然数，m为所述多个操作模式的数量。
作为示例，所述多个操作模式包括：功率提升模式、额定工作模式、以及负载降低模式，其中，功率提升模式下的发电功率高于额定工作模式下的发电功率，并且负载降低模式下的发电功率低于额定工作模式下的发电功率。
作为示例，所述控制器还执行如下操作：针对所述风力发电机组，预先确定所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长；其中，所述控制器对所述风力发电机组所在风电场的总发电量进行优化，以获得当总发电量最优时的所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长。
作为示例，所述控制器通过如下操作对总发电量进行优化：对所述风力发电机组进行配置；根据经过配置的风力发电机组来设置风电场；针对每个运行风向扇区进行优化，其中，针对任意一个运行风向扇区，根据所述风电场中的风力发电机组在各个操作模式下的发电功率，获得在总发电量最优时的所述任意一个风向扇区的每个操作模式的运行时长作为对应操作模式的持续时长，其中，配置的风力发电机组满足疲劳损耗约束、设置的风电场中的风力发电机组满足风机距离约束、风电场边界约束以及风电场容量约束。
作为示例，所述控制器通过如下操作对所述风力发电机组进行控制：根据风速、风向以及与获取的操作模式下的发电功率，对所述风力发电机组进行变桨控制，以使所述风力发电机组工作在获取的操作模式下的发电功率下。
根据本公开的另一示例性实施例，提供了一种存储指令的计算机可读存储介质，其中，当指令被至少一个计算装置运行时，促使至少一个计算装置执行如上的控制方法。
以上描述了根据本公开构思的实施例，在不脱离本公开的保护范围的情况下，各个实施例中的特征可进行组合，这些组合也将落入本公开的保护范围之内。
计算机可读存储介质是可存储由计算机系统读出的数据的任意数据存储装置。计算机可读存储介质的示例包括：只读存储器、随机存取存储器、只读光盘、磁带、软盘、光数据存储装置和载波(诸如经有线或无线传输路径通过互联网的数据传输)。
此外，应该理解，根据本公开示例性实施例的各个单元可被实现硬件组件和/或软件组件。本领域技术人员根据限定的各个单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个单元。
此外，根据本公开示例性实施例的方法可以被实现为计算机可读存储介质中的计算机代码。本领域技术人员可以根据对上述方法的描述来实现所述计算机代码。当所述计算机代码在计算机中被执行时实现本公开的上述方法。
虽然已表示和描述了本公开的一些示例性实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本公开的原理和精神的情况下，可以对这些实施例进行修改。

Claims (8)

1.一种风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：
针对所述风力发电机组，预先确定所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，其中，所述预先确定持续时长包括对所述风力发电机组所在风电场的总发电量进行优化，以获得当总发电量最优时的所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长；
获取风力发电机组的当前风向，并基于所述当前风向确定当前运行风向扇区；
基于预先确定的运行风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，获取与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；
基于获取的操作模式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，所述预先确定的运行风向扇区的多个操作模式被顺序执行，获取操作模式包括：
当所述运行时长小于所述多个操作模式中的第1个操作模式的持续时长时，将所述多个操作模式中的第1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；
当所述运行时长大于或等于所述多个操作模式中的前n个操作模式的持续时长之和，并且小于所述多个操作模式中的前n+1个操作模式的持续时长之和时，将所述多个操作模式中的第n+1个操作模式作为与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式，n为大于或等于1且小于m的自然数，m为所述多个操作模式的数量。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述多个操作模式包括：功率提升模式、额定工作模式、以及负载降低模式，其中，功率提升模式下的发电功率高于额定工作模式下的发电功率，并且负载降低模式下的发电功率低于额定工作模式下的发电功率。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述对总发电量进行优化包括：
对所述风力发电机组进行配置；
根据经过配置的风力发电机组来设置风电场；
针对每个运行风向扇区进行优化，其中，针对任意一个运行风向扇区，根据所述风电场中的风力发电机组在各个操作模式下的发电功率，获得在总发电量最优时的所述任意一个风向扇区的每个操作模式的运行时长作为对应操作模式的持续时长，
其中，配置的风力发电机组满足疲劳损耗约束、设置的风电场中的风力发电机组满足风机距离约束、风电场边界约束以及风电场容量约束。
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，对所述风力发电机组进行控制包括：
根据风速、风向以及获取的操作模式下的发电功率，对所述风力发电机组进行变桨控制，以使所述风力发电机组工作在获取的操作模式下的发电功率下。
6.一种风力发电机组的控制装置，其特征在于，所述控制装置包括：
持续时长确定单元，用于针对所述风力发电机组，预先确定所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，其中，所述持续时长确定单元对所述风力发电机组所在风电场的总发电量进行优化，以获得当总发电量最优时的所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长；
运行风向扇区确定单元，用于获取风力发电机组的当前风向，并基于所述当前风向确定当前运行风向扇区；
操作模式获取单元，用于基于预先确定的运行风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，获取与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；
控制单元，用于基于获取的操作模式对所述风力发电机组进行控制。
7.一种风电场，其特征在于，所述风电场包括：多个风力发电机组、以及风电场控制系统；
其中，所述风电场控制系统包括控制器以及存储器，
其中，所述存储器存储预先设置的运行风向扇区的风向范围；所述控制器执行如下操作：
针对所述风力发电机组，预先确定所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，其中，所述预先确定持续时长包括对所述风力发电机组所在风电场的总发电量进行优化，以获得当总发电量最优时的所有运行风向扇区中的每一个的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长；
获取风力发电机组的当前风向，并基于所述当前风向确定当前运行风向扇区；
基于预先确定的运行风向扇区的多个操作模式中的每个操作模式的持续时长，获取与所述风力发电机组在所述当前运行风向扇区下的运行时长对应的操作模式；
基于获取的操作模式对所述风力发电机组进行控制。
8.一种存储指令的计算机可读存储介质，其中，当所述指令被至少一个计算装置运行时，促使所述至少一个计算装置执行如权利要求1-5中任意一项权利要求所述的控制方法。
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