CN113236490A - 一种基于储能风电机组极限载荷控制方法、介质和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于储能风电机组极限载荷控制方法、介质和设备，包括以下步骤：计算目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的每个风速Vi分别叠加电网失电情况下整个机组的极限载荷和整个机组的机头的偏航角度θi，得出整个机组每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1；将Vi和θi1的对应关系下发至各机位主控或升压站暴风故障控制模式下；预测目标风电场的风速达到Vi且电网失电时，目标风电场的各机位采用备用电源，机头方向与风向夹角为θi1。通过本申请的控制方法后叶片能够选用更大的叶片，提高机组的整体发电量，充分利用风资源。

Description

一种基于储能风电机组极限载荷控制方法、介质和设备
技术领域
本发明属于风力发电技术领域，具体属于一种基于储能风电机组极限载荷控制方法、介质和设备。
背景技术
随着风电领域平价时代的到来，风电机组的技术创新和提质增效成为风能利用技术发展的需要面临的首要问题。如何通过技术创新降低风电机组成本，是目前风电领域共同面对的重要问题。
风电机组的载荷是影响整个风力发电系统成本和效率的根本因素，载荷与机组的发电性能均和机组的安全性强相关。降低机组的载荷是提高机组发电性能而提质增效和降低制造成本的重要手段。
目前风电领域多利用如GHBladed等商业软件，依据GL和风机IEC等级分类标准中的IEC61400标准对整机的极限和疲劳载荷进行计算分析，在计算载荷的过程中，必须考虑在风电机组使用的寿命期内可能出现的极端条件和一般可能性，如极端阵风、50年一遇极端风速、1年一遇极端风速、电网失电、变桨故障等等可能发生的情况。而这些情况中的一种或多种情况叠加发生时，往往会产生极限载荷。极限载荷过大时，必须对风电机组的各子系统和零部件进行加强，才能保证零部件不发生失效或破坏。极限载荷过大时，会限制机组的风轮直径和制造成本等，严重影响机组的发电性能和浪费所在场址的风资源条件。
在有些陆上地区、近海、海上区域，存在着极端恶劣的50年一遇极端风速和台风情况，而这些地区往往又是风资源丰富的地区，有利于安装风力机进行发电。国际标准GL和IEC61400在风力机整机载荷仿真时，考虑其寿命期内所有可能发生的情况进行载荷模拟仿真，对于50年一遇极限风速叠加电网失电的工况往往是机组极限载荷最大的工况，主要是因为由于电网失电，各子系统特别是偏航系统无法工作，导致可能会产生极端载荷，大大限制了各零部件的选型和优化设计。极端恶劣风速的存在制约了机组的选型、风轮直径以及塔筒的减重设计。如何降低极端风速条件下特别是电网失电时的风电机组极限载荷是改善上述限制的重要研究方向。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于储能风电机组极限载荷控制方法、介质和设备，解决目前极限载荷过大，限制机组选型导致浪费发电性能和风资源的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于储能风电机组极限载荷控制方法，包括以下步骤：
计算目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的每个风速Vi分别叠加电网失电情况下整个机组的极限载荷和整个机组的机头的偏航角度θi，得出整个机组每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1；
将Vi和θi1的对应关系下发至各机位主控或升压站暴风故障控制模式下；
预测目标风电场的风速达到Vi且电网失电时，目标风电场的各机位采用备用电源，机头方向与风向夹角为θi1，完成整个机组的极限载荷调节。
进一步的，所述目标风电场中配备有风功率预测塔，所述风功率预测塔和各机位主控或升压站暴风故障控制模式通信，所述风功率预测塔用于预测目标风电场的风速和风向。
进一步的，所述目标风电场中还配备有储能电站，所述储能电站用于在电网失电时，为各机位和偏航系统提供电源；当电网恢复供电后，储能电站停止供电。
进一步的，参考GL或IEC61400标准计算目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的每个风速Vi分别叠加电网失电情况下整个机组的极限载荷和整个机组的机头的偏航角度θi。
进一步的，目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的风速步长为2m/s。
进一步的，所述机头的偏航角度θi的风向偏差步长为10°。
进一步的，得到整个机组每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1，还包括获得整个机组中关键部件的每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1小；将Vi和θi1小的对应关系下发至各机位主控或升压站暴风故障控制模式下；
预测目标风电场的风速达到Vi且电网失电时，目标风电场的各机位采用备用电源，关键部件的机头方向与风向夹角为θi1小。
进一步的，计算目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的每个风速Vi分别叠加电网失电情况下整个机组的极限载荷和整个机组的机头的偏航角度θi前，还包括对目标风电场进行风资源参数仿真分析，得出1年一遇极限风速值和50年一遇极限风速值。
本发明还提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据上述方法中的任一方法。
本发明还提供一种计算设备，包括：
一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行上述方法中的任一方法的指令。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明提供一种基于储能风电机组极限载荷控制方法，先计算出目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的每个风速Vi分别叠加电网失电情况下整个机组的极限载荷和整个机组的机头的偏航角度θi，从而能够得出整个机组每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1，当预测到超过1年一遇的极限风速发生同时发生电网失电的工况时，备用电源开始对各机位点进行供电，保证机组偏航系统的正常工作模式，依据前期设计计算出得极限风速Vi与偏航角度θi1之间的对应关系，对机组的偏航角度进行调节，降低极限载荷的发生，能够重新对机组进行选型、叶轮直径选型或者塔筒减重设计等方案研究，通过本申请的控制方法后叶片能够选用更大的叶片，提高机组的整体发电量，充分利用风资源。
进一步的，通过风功率预测塔预测目标风电场的风速和风向，储能电站在电网失电能够保证偏航系统和各机位的正常运行，能够提前进行预警，调节机头的偏移方向，降低极限风速下的极限载荷，便于后续机组设计和选型，充分利用风资源。
进一步的，目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的风速步长为2m/s，风速本身为一个随机风速，风速步长选择2m/s以下，会加大计算时间，降低效率，2m/s以上步长过大，会漏掉极限载荷发生的工况。
进一步的，机头的偏航角度θi的风向偏差步长为10°，一是至少要大于机组正常运行的偏航误差设定值，二是保证了计算精度和准确度，不漏掉可能发生极限载荷的工况。
进一步的，在整个机组中选用关键部件的每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1小，从而在风速达到Vi且电网失电时，调整关键部件的机头方向和风向夹角，计算工作量小，后期调整的工作量小，成本更低，经济性能更高的同时，降低了整体机组的极限载荷。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1所示，本发明提供一种基于储能风电机组极限载荷控制方法，包括以下步骤：参考GL和IEC标准对1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的风速Vi分别叠加电网失电下的极限载荷和整个机组的机头的偏航角度θi计算，风速步长＝2m/s；
得出每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1；
将Vi和θi1的对应关系表下发至各机位主控或升压站暴风故障控制模式下
风功率预测塔预测Vi发生且电网失电时，储能电站向各机位点恢复供电
各机位点偏航系统保持工作，保证机头方向与风向夹角为θi1。
具体的，
对目标风电场进行风资源参数仿真分析，得出1年一遇极限风速值和50年一遇极限风速值；
参考GL或IEC61400标准，对整机进行极限载荷和疲劳载荷计算；
对1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间所有风速Vi进行仿真，风速步长设置为2m/s，均考虑电网失电对应的工况进行仿真计算，由于该工况模拟的是极限风速来临时，叠加电网故障即电网失电时的极限载荷，此时由于电网失电，机组机头方向可能在任意位置，因此本故障设置风向偏差为任意方向0～360°的偏航误差，风向偏差步长设置为10°；
通过标准设定，统计出所有偏航误差位置的极限载荷，得出整个机组每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1；
风电场配备储能电站和风功率预测塔；风功率预测塔和各机位主控或升压站暴风故障控制模式通信，所述风功率预测塔用于预测目标风电场的风速和风向；储能电站用于在电网失电时，为各机位和偏航系统提供电源；当电网恢复供电后，储能电站停止供电。
当风功率预测塔预测到极限风速Vi来临，一旦电网发生失电，储能电站应立即介入，为风电场各点位机组进行供电
启动各点位机组的偏航系统，将机组机头方向，调整至与即将到来的极限风速Vi的夹角为θi1的角度，并根据风向实时调节偏航系统工作。
电网恢复供电后，储能电站停止供电。
根据上述基于储能电站的极限风速控制方法，重新对机组进行选型、叶轮直径选型或者塔筒设计等方案研究，此举将大大的降低极限风速Vi特别是叠加电网失电，导致的极限载荷对机组选型、叶轮直径选择、塔筒减重的设计。
优选的，本方法能够直接参考GL和IEC标准对1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的风速Vi分别叠加电网失电下关键部件的极限载荷和关键部件的机头的偏航角度计算；得到整个机组中关键部件的每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1小作为极限风速Vi来临时的机头方向限定值，同时作为偏航控制指令，下发至各机组主控或升压站暴风控制调节模式；
当风功率预测塔预测到极限风速Vi来临，一旦电网发生失电，储能电站应立即介入，为风电场各点位机组进行供电
启动各点位机组的偏航系统，将机组机头方向，调整至与即将到来的极限风速Vi的夹角为θi1小的角度，并根据风向实时调节偏航系统工作。
电网恢复供电后，储能电站停止供电。
实施例1
步骤1：以新疆某地区具有明显“双峰分布”特征的超一类风区风电场为例，50年一遇极限风速10min平均值为52.1m/s，3s均值为78m/s、一年一遇极限风速10min平均值为41.6m/s
步骤2：参考GL标准对DLC6.2工况即50年一遇极限风速叠加电网失电进行仿真计算，风向偏差仿真步长为10°，每个步长对应6个风种子数，得出关键部件的最小极限载荷对应的θi1小＝0°；
以步骤2为基准，对该风电场的大于1年一遇极限风速且小于50年一遇极限风速的所有风速Vi进行载荷仿真，Vi风速步长＝2m/s，求出各风速Vi下关键部件的最小极限载荷对应的θi1小；
将Vi和θi1小的对应关系表，下发至各机位点主控或升压站暴风控制模式下
风功率预测塔预测Vi发生，如果同时发生电网失电的情况，储能电站恢复对各机位点的供电，保证偏航系统的正常工作，保证机头方向与风向夹角为θi1小即可；
电网恢复供电后，储能电站停止供电。
塔底Mxy最大值 塔底Mxy最小值
θ<sub>i1小</sub>＝300deg θ<sub>iI小</sub>＝0deg
V<sub>,</sub>＝52.1m/s 54389.lkNm 2154lkNm
θ<sub>i1小</sub>＝310deg θ<sub>iH小</sub>＝0deg
V<sub>i</sub>＝41.68m/s 28735kNm 10564kNm
实例的效果，按本实例计算的结果来看，通过储能电站和风功率预测塔的结合，对50年一遇极限风速叠加电网失电时进行各机位点供电和偏航主动控制时，可以将极限风速下的极限载荷降低150％以上，在后续机组设计或选型时，只需要保证储能电站和控制系统的可靠性即可，极大的有利于机组的选型和安全性控制，即叶片可选更大的叶片，提高机组的整体发电量。
本发明再一个实施例中，提供了一种终端设备，该终端设备包括处理器以及存储器，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，所述处理器用于执行所述计算机存储介质存储的程序指令。处理器可能是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor、DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable GateArray，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，其是终端的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或一条以上指令，具体适于加载并执行一条或一条以上指令从而实现相应方法流程或相应功能；本发明实施例所述的处理器可以用于风电机组极限载荷控制的操作，包括：
计算目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的每个风速Vi分别叠加电网失电情况下整个机组的极限载荷和整个机组的机头的偏航角度θi，得出整个机组每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1；
将Vi和θi1的对应关系下发至各机位主控或升压站暴风故障控制模式下；
预测目标风电场的风速达到Vi且电网失电时，目标风电场的各机位采用备用电源，机头方向与风向夹角为θi1。
本发明再一个实施例中，本发明还提供了一种存储介质，具体为计算机可读存储介质(Memory)，所述计算机可读存储介质是终端设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机可读存储介质既可以包括终端设备中的内置存储介质，当然也可以包括终端设备所支持的扩展存储介质。计算机可读存储介质提供存储空间，该存储空间存储了终端的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器加载并执行的一条或一条以上的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机可读存储介质可以是高速RAM存储器，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
可由处理器加载并执行计算机可读存储介质中存放的一条或一条以上指令，以实现上述实施例中有关储能风电机组极限载荷控制的相应步骤；计算机可读存储介质中的一条或一条以上指令由处理器加载并执行如下步骤：
计算目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的每个风速Vi分别叠加电网失电情况下整个机组的极限载荷和整个机组的机头的偏航角度θi，得出整个机组每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1；
将Vi和θi1的对应关系下发至各机位主控或升压站暴风故障控制模式下；
预测目标风电场的风速达到Vi且电网失电时，目标风电场的各机位采用备用电源，机头方向与风向夹角为θi1。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于储能风电机组极限载荷控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
计算目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的每个风速Vi分别叠加电网失电情况下整个机组的极限载荷和整个机组的机头的偏航角度θi，得出整个机组每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1；
将Vi和θi1的对应关系下发至各机位主控或升压站暴风故障控制模式下；
预测目标风电场的风速达到Vi且电网失电时，目标风电场的各机位采用备用电源，机头方向与风向夹角为θi1，完成整个机组的极限载荷调节。
2.根据权利要求1所述的一种基于储能风电机组极限载荷控制方法，其特征在于，所述目标风电场中配备有风功率预测塔，所述风功率预测塔和各机位主控或升压站暴风故障控制模式通信，所述风功率预测塔用于预测目标风电场的风速和风向。
3.根据权利要求1所述的一种基于储能风电机组极限载荷控制方法，其特征在于，所述目标风电场中还配备有储能电站，所述储能电站用于在电网失电时，为各机位和偏航系统提供电源；当电网恢复供电后，储能电站停止供电。
4.根据权利要求1所述的一种基于储能风电机组极限载荷控制方法，其特征在于，参考GL或IEC61400标准计算目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的每个风速Vi分别叠加电网失电情况下整个机组的极限载荷和整个机组的机头的偏航角度θi。
5.根据权利要求1所述的一种基于储能风电机组极限载荷控制方法，其特征在于，目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的风速步长为2m/s。
6.根据权利要求1所述的一种基于储能风电机组极限载荷控制方法，其特征在于，所述机头的偏航角度θi的风向偏差步长为10°。
7.根据权利要求1所述的一种基于储能风电机组极限载荷控制方法，其特征在于，得到整个机组每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1，还包括获得整个机组中关键部件的每个风速Vi下最小极限载荷对应的机头的偏航角度θi1小；将Vi和θi1小的对应关系下发至各机位主控或升压站暴风故障控制模式下；
预测目标风电场的风速达到Vi且电网失电时，目标风电场的各机位采用备用电源，关键部件的机头方向与风向夹角为θi1小。
8.根据权利要求1所述的一种基于储能风电机组极限载荷控制方法，其特征在于，计算目标风电场1年一遇极限风速和50年一遇极限风速之间的每个风速Vi分别叠加电网失电情况下整个机组的极限载荷和整个机组的机头的偏航角度θi前，还包括对目标风电场进行风资源参数仿真分析，得出1年一遇极限风速值和50年一遇极限风速值。
9.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，其特征在于，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行根据权利要求1至8所述的方法中的任一方法。
10.一种计算设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至8所述的方法中的任一方法的指令。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113536648A (zh) * 2021-09-06 2021-10-22 广东工业大学 一种海上风电平台的模拟仿真可对中匹配计算方法及系统
CN116594019A (zh) * 2023-07-18 2023-08-15 北京华信科创科技有限公司 雷达数据预测方法及系统

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201247964Y (zh) * 2009-01-08 2009-05-27 北京能高自动化技术有限公司 变桨距系统电源
US20100078939A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 General Electric Company System and method for controlling a wind turbine during loss of grid power and changing wind conditions
CN103161667A (zh) * 2013-02-18 2013-06-19 一重集团大连设计研究院有限公司 一种风电机组载荷的控制系统及其控制方法
CN103644074A (zh) * 2013-12-09 2014-03-19 北京科诺伟业科技股份有限公司 风力发电机组抗台风控制方法及其硬件平台
WO2015048972A1 (en) * 2013-10-01 2015-04-09 Vestas Wind Systems A/S Safe mode operation at high yaw error
KR101716074B1 (ko) * 2016-02-04 2017-03-14 한밭대학교 산학협력단 정격출력 유지를 위한 풍력터빈의 출력제어방법 및 그 시스템
CN106930899A (zh) * 2016-06-06 2017-07-07 北京普华亿能风电技术有限公司 一种风机内的偏航电机的供电系统及供电方法
CN111749845A (zh) * 2019-03-29 2020-10-09 北京金风科创风电设备有限公司 用于风电机组的降载控制方法和装置
CN111779628A (zh) * 2020-06-24 2020-10-16 国电电力浙江舟山海上风电开发有限公司 适用于海上风电场的含抗台风模式的偏航及轮毂控制系统
CN111779627A (zh) * 2020-06-24 2020-10-16 国电电力浙江舟山海上风电开发有限公司 适用于海上风电场的含抗台风模式的叶轮控制系统
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

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100078939A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 General Electric Company System and method for controlling a wind turbine during loss of grid power and changing wind conditions
CN201247964Y (zh) * 2009-01-08 2009-05-27 北京能高自动化技术有限公司 变桨距系统电源
CN103161667A (zh) * 2013-02-18 2013-06-19 一重集团大连设计研究院有限公司 一种风电机组载荷的控制系统及其控制方法
WO2015048972A1 (en) * 2013-10-01 2015-04-09 Vestas Wind Systems A/S Safe mode operation at high yaw error
CN103644074A (zh) * 2013-12-09 2014-03-19 北京科诺伟业科技股份有限公司 风力发电机组抗台风控制方法及其硬件平台
KR101716074B1 (ko) * 2016-02-04 2017-03-14 한밭대학교 산학협력단 정격출력 유지를 위한 풍력터빈의 출력제어방법 및 그 시스템
CN106930899A (zh) * 2016-06-06 2017-07-07 北京普华亿能风电技术有限公司 一种风机内的偏航电机的供电系统及供电方法
CN111749845A (zh) * 2019-03-29 2020-10-09 北京金风科创风电设备有限公司 用于风电机组的降载控制方法和装置
CN111779628A (zh) * 2020-06-24 2020-10-16 国电电力浙江舟山海上风电开发有限公司 适用于海上风电场的含抗台风模式的偏航及轮毂控制系统
CN111779627A (zh) * 2020-06-24 2020-10-16 国电电力浙江舟山海上风电开发有限公司 适用于海上风电场的含抗台风模式的叶轮控制系统
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

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113536648A (zh) * 2021-09-06 2021-10-22 广东工业大学 一种海上风电平台的模拟仿真可对中匹配计算方法及系统
CN113536648B (zh) * 2021-09-06 2021-12-17 广东工业大学 一种海上风电平台的模拟仿真可对中匹配计算方法及系统
CN116594019A (zh) * 2023-07-18 2023-08-15 北京华信科创科技有限公司 雷达数据预测方法及系统
CN116594019B (zh) * 2023-07-18 2023-09-19 北京华信科创科技有限公司 雷达数据预测方法及系统

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