CN113669202A - 海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法及装置 - Google Patents

海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法及装置 Download PDF

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Abstract

本公开提出一种海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法及系统，涉及海上风力发电技术领域。其中，所述方法包括：获取所述风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值；将所述第一角度值与所述第二角度值进行比较,以确定所述第一角度值与所述第二角度值的差值；在所述差值大于阈值的情况下，确定所述偏航角度；根据所述偏航角度，对所述风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制。由此，在第一角度与第二角度的差值大于阈值的情况下，可以确定出偏航角度，之后对偏航螺旋桨进行控制，以使风力发电机组进行偏航，从而满足偏航需求，结构简单，易操作，从而可以保障风力发电机组的可靠运行。

Description

海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法及装置
技术领域
本公开涉及海上风力发电技术领域，具体涉及一种海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法及装置。
背景技术
近年来，由于传统化石能源大量消耗造成区域性雾霾以及全球变暖等重大环境问题，大力发展清洁的可再生能源，比如风能、光能等可再生能源，已成为全球的共识。风能作为可再生新能源，由于其具备来源广、储量大以及无污染等优点正日益受到人们的关注。电能作为能源的特殊载体具有清洁、高效环境友好等特点，因此大力发展新能源发电意义重大。
随着人类对海上风资源认识的加深和风能开发技术的进步，风资源的开发出现了从近浅海向深远海发展的趋势，其中，海上浮式风机是深海风能开发的重要方向。
通常，海上浮式风机会受到来流风速、海水波浪等影响，从而可能会影响到海上浮式风机的性能。由此，如何对海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航进行控制，以提高其性能，成为当前亟待解决的问题。
发明内容
本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
本公开第一方面实施例提出了一种海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法，包括：
获取所述风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值；
将所述第一角度值与所述第二角度值进行比较,以确定所述第一角度值与所述第二角度值的差值；
在所述差值大于阈值的情况下，确定所述偏航角度；
根据所述偏航角度，对所述风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制。
可选的，所述对所述风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制，包括：
根据所述偏航角度，确定所述偏航螺旋桨需要的驱动数值；
根据所述驱动数值以及所述偏航螺旋桨的数量，确定平均驱动数值；
根据所述平均驱动数值以及所述偏航螺旋桨的输出功率，确定所述偏航螺旋桨的工作时长；
控制所述偏航螺旋桨进行偏航。
可选的，所述偏航螺旋桨的数量为多个，在所述根据所述偏航角度，确定所述偏航螺旋桨需要的驱动数值之后，还包括；
确定任一偏航螺旋桨处于工作状态；
根据所述驱动数值以及所述任一偏航螺旋桨的输出功率，确定所述任一偏航螺旋桨的工作时长；
控制所述任一偏航螺旋桨进行偏航。
可选的，所述控制所述偏航螺旋桨进行偏航，包括：
控制所述风力发电机组中的锁紧装置处于松开状态，以使所述偏航螺旋桨进行偏航。
本公开第二方面实施例提出了一种海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制系统，包括：
浮式风机、浮式风机变流器、升压变压器、偏航装置、风速风向仪以及控制器；
其中，所述偏航装置与所述控制器连接，所述偏航装置中的偏航螺旋桨安装于所述浮式风机中的浮筒侧面或下面；
所述浮式风机的发电机定子绕组与所述浮式风机变流器相连，所述浮式风机变流器与所述升压变压器的一端连接，所述升压变压器的另一端与电网相连；
所述风速风向仪，与所述控制器连接；
所述控制器，用于对所述偏航装置的工作状态进行控制。
可选的，所述风速风向仪，位于所述浮式风机的机舱顶部，用于实时检测风速和方向，所述风速风向仪的电源由所述控制器提供，所述风速风向仪的输出信号通过电缆发送给所述控制器。
本公开第三方面实施例提出了一种海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制装置，包括：
获取模块，用于获取所述风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值；
第一确定模块，用于将所述第一角度值与所述第二角度值进行比较,以确定所述第一角度值与所述第二角度值的差值；
第二确定模块，用于在所述差值大于阈值的情况下，确定所述偏航角度；
控制模块，用于根据所述偏航角度，对所述风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制。
可选的，所述控制模块，具体用于：
根据所述偏航角度，确定所述偏航螺旋桨需要的驱动数值；
根据所述驱动数值以及所述偏航螺旋桨的数量，确定平均驱动数值；
根据所述平均驱动数值以及所述偏航螺旋桨的输出功率，确定所述偏航螺旋桨的工作时长；
控制所述偏航螺旋桨进行偏航。
可选的，还具体用于：
确定任一偏航螺旋桨处于工作状态；
根据所述驱动数值以及所述任一偏航螺旋桨的输出功率，确定所述任一偏航螺旋桨的工作时长；
控制所述任一偏航螺旋桨进行偏航。
可选的，所述控制模块，具体用于：
控制所述风力发电机组中的锁紧装置处于松开状态，以使所述偏航螺旋桨进行偏航。
本公开第四方面实施例提出了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如本公开第一方面实施例提出的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法。
本公开第五方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本公开第一方面实施例提出的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法。
本公开第六方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行本公开第一方面实施例提出的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法。
本公开提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法、装置及电子设备，可以先获取风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值，之后将第一角度值与第二角度值进行比较,以确定第一角度值与第二角度值间的差值，在差值大于阈值的情况下，可以确定偏航角度，根据偏航角度，对风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制。由此，在第一角度与第二角度的差值大于阈值的情况下，可以确定出偏航角度，之后对偏航螺旋桨进行控制，以使风力发电机组进行偏航，从而满足偏航需求，结构简单，易操作。
本公开附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本公开的实践了解到。
附图说明
本公开上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本公开一实施例所提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的控制系统的结构示意图；
图2为本公开另一实施例所提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法的流程示意图；
图3为本公开另一实施例所提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法的流程示意图；
图4为本公开另一实施例所提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法的流程示意图；
图5为本公开另一实施例所提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制装置的结构示意图；
图6示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。
具体实施方式
下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
下面参考附图描述本公开实施例的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法、海上漂浮式单风轮风力发电机组的控制系统。
本公开实施例以该海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法被配置于海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制装置中来举例说明，该海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制装置可以应用于任一电子设备中，以使该电子设备可以执行海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制功能。
图1为本公开提供的一种海上漂浮式单风轮风力发电机组的控制系统。
如图1所示，该海上漂浮式单风轮风力发电机组的控制系统可以包括：浮式风机、浮式风机变流器、升压变压器、偏航装置、风速风向仪以及控制器。
其中，偏航装置与控制器连接，偏航装置中的偏航螺旋桨安装于浮式风机中的浮筒侧面或下面；浮式风机的发电机定子绕组与浮式风机变流器相连，浮式风机变流器与升压变压器的一端连接，升压变压器的另一端与电网相连。
其中，浮式风机，可以为浮式单风轮风机，或者也可以为浮式双风轮风机，或者还可以为浮式多风轮风机等等，本公开对此不做限定。
另外，偏航螺旋桨的数量，可以为一个，或者也可以为多个，比如，其可以为3个、6个等等，本公开对此不做限定。
比如，在如图1所示的示意图中，风机为浮式单风轮风机，偏航螺旋桨的数量为3个等等，本公开对此不做限定。
可选的，各个偏航螺旋桨与浮式风机基础结构的圆心距离可以相等，偏航螺旋桨旋转轴向的方向可以垂直于，其安装点与浮式风机基础结构圆心之间的连线，平行于同心圆的切向方向等等，本公开对此不做限定。
需要说明的是，在实际实现过程中，可以根据需要对海上漂浮式单风轮风力发电机组的控制系统中的结构等进行调整，上述图1只是示意性说明，不能作为对本公开的限定。
可选的，风速风向仪，可以位于浮式风机的机舱顶部，用于实时检测风速和方向，风速风向仪的电源可以由控制器提供，通过电缆将风速风向仪的输出信号发送给控制器。
从而，本公开实施例中，控制器，可以用于对偏航装置的工作状态进行控制。
比如，控制器根据接收到的风速和风向，确定出当前风力发电机组需要进行偏航，则控制器可以控制偏航螺旋桨，按照确定出的偏航角度进行偏航等等，本公开对此不做限定。
本公开实施例中，通过驱动偏航装置中的偏航螺旋桨，即可进行偏航，满足风力发电机组的偏航需求，偏航螺旋桨结构简单，且所需驱动力较小，功耗低。
可选的，浮式风机变流器中可以包括机侧变流器、网侧变流器和直流母线，浮式风机变流器中的机侧变流器和网侧变流器可以通过直流母线相连，比如，机侧变流器、网侧变流器以及直流母线可以如图1所示。
可选的，偏航装置中，还可以包括：固定连接环盘以及偏航导向槽。其中，固定连接环盘可以位于浮式风机的浮筒底部，偏航导向槽可以位于固定连接环盘上。
可选的，也可以在固定连接环盘上设置偏航导向环，用于浮式风机在偏航过程中旋转导向。
可以理解的是，在偏航螺旋桨推动风力发电机组进行偏航的过程中，本公开中的固定连接环盘以及偏航导向槽，可以保证浮式风机保持圆周运动，从而尽量降低对浮式风机性能的影响。
可选的，偏航装置中还可以包括：系泊系统及锁紧装置。
其中，锁紧装置位于偏航导向槽与系泊系统之间。
其中，系泊系统，可以用于将浮式风力发电机组定位在一定范围内并控制风力发电机组的运动。
需要说明的是，可以采用任何可取的方式，确定本公开实施例中的系泊系统，本公开对此不做限定。
另外，在偏航过程中，锁紧装置处于松开状态，以使系泊系统与偏航导向槽可以保持自由滑动状态，以进行偏航，在偏航停止后，锁紧装置可以处于锁紧状态，以使系泊系统与风力发电机组锁紧，保持风力发电机组的稳定与可靠。
需要说明的是，在实际实现过程中，可以根据需要对海上漂浮式单风轮风力发电机组的控制系统的结构等进行调整，比如增加电流传感器、电压传感器等等，本公开对此不做限定。
本公开提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的控制系统，控制器可以根据风力发电机组与来流风的角度差值，对偏航装置的工作状态进行控制，以机组的运行状态，从而提高了浮式风力发电机组的可靠性和稳定性。
图2为本公开实施例所提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法的流程示意图。如图2所示，该海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法可以包括以下步骤：
步骤201，获取风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值。
可以理解的是，本公开提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法，可以适用于本公开提供的任一海上漂浮式单风轮风力发电机组的控制系统。
其中，第一角度值，可以为通过风速传感器测量得到的，风力发电机组当前的角度值。第二角度值，可以为通过风速风向仪测量的数据确定的，或者也可以为根据获取的数据得到的等等，本公开对此不做限定。
可选的，在实际实现过程中，可以首先确定出一个水平面，将风力发电机组与该水平面之间的夹角确定为第一角度值，将来流风与该水平面之间的夹角确定为第二角度值等等，本公开对此不做限定。
需要说明的是，本公开实施例中，可以采用任何可取的方式，风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值，上述示例不能作为对本公开的限定。
步骤202，将第一角度值与第二角度值进行比较,以确定第一角度值与第二角度值间的差值。
其中，将第一角度值与第二角度值相减，所得结果即为第一角度值与第二角度值间的差值。
可选的，可以提前约定，若差值为正，则为偏航方向顺时针方向；若差值为负，则偏航方向为逆时针方向等等，本公开对此不做限定。
可以理解的是，若第一角度值与第二角度值无法直接进行比较，则可以先对二者进行统一化处理，之后再进行比较等等，本公开对此不做限定。
步骤203，在差值大于阈值的情况下，确定偏航角度。
其中，阈值可以为提前设定好的一个数值，或者也可以根据需要进行调整等等。本公开对此不做限定。
可以理解的是，差值与偏航角度成正相关，差值越大，偏航角度越大，差值越小，停止偏航角度越小等等，本公开对此不做限定。
或者，也可以提前设定好，差值与偏航角度的对应关系，从而在确定出差值之后，通过遍历该对应关系，即可确定出对应的偏航角度。
比如，差值与偏航角度间为一一对应的关系；或者，也可以设定在一个差值范围内的差值，均对应同一个偏航角度等等。
需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本公开实施例中，确定偏航角度的方式等的限定。
步骤204，根据偏航角度，对风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制。
比如，可以提前设定，各个偏航角度与偏航螺旋桨所受驱动数值间的关系。从而，可以根据确定出的偏航角度，确定出偏航螺旋桨所需的驱动数值，之后可以使用相应的驱动数值，驱动偏航螺旋桨进行偏航等等，本公开对此不做限定。
本公开实施例中，通过对偏航螺旋桨进行控制，可以使得风力发电机组进行偏航，以使得风力发电机组可以调整到较为合适的角度，从而提高风力发电的效率，结构简单，易操作，消耗功率也较低，极大地降低了经济成本，提高了整体的利用率。
本公开实施例，可以先获取风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值，之后将第一角度值与第二角度值进行比较,以确定第一角度值与第二角度值间的差值，在差值大于阈值的情况下，可以确定偏航角度，根据偏航角度，对风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制。由此，在第一角度与第二角度的差值大于阈值的情况下，可以确定出偏航角度，之后对偏航螺旋桨进行控制，以使风力发电机组进行偏航，从而满足偏航需求，结构简单，易操作，从而可以保障风力发电机组的可靠运行。
图3为本公开实施例所提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法的流程示意图。如图3所示，该海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法可以包括以下步骤：
步骤301，获取风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值。
步骤302，将第一角度值与第二角度值进行比较,以确定第一角度值与第二角度值的差值。
步骤303，在差值大于阈值的情况下，确定偏航角度。
需要说明的是，步骤301至步骤303的具体内容及实现方式，可以参照本公开其他各实施例的说明，此处不再赘述。
步骤304，根据偏航角度，确定偏航螺旋桨需要的驱动数值。
其中，可以提前设定，各个偏航角度与偏航螺旋桨所受驱动数值间的关系。从而，可以根据确定出的偏航角度，确定出偏航螺旋桨所需的驱动数值。
步骤305，根据驱动数值以及偏航螺旋桨的数量，确定平均驱动数值。
其中，偏航螺旋桨的数量，可以为一个，或者也可以为多个，本公开对此不做限定。
可以理解的是，偏航螺旋桨的数量越多，平均驱动数值越小，偏航螺旋桨的数量越少，平均驱动数值越大等等，本公开对此不做限定。
步骤306，根据平均驱动数值以及偏航螺旋桨的输出功率，确定偏航螺旋桨的工作时长。
比如，确定出的驱动数值为W，偏航螺旋桨的数量为3个，则平均驱动数值为：W/3；各个偏航螺旋桨的输出功率均为P，则可以确定各个偏航螺旋桨的工作时长为：W/(3*P)。
需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本公开实施例中，确定偏航螺旋桨的工作时长的方式等的限定。
步骤307，控制偏航螺旋桨进行偏航。
比如说，当前时刻为t时刻，控制偏航螺旋桨开始进行偏航，若偏航螺旋桨的工作时长为：W/(3*P)，则可以控制偏航螺旋桨在[t+W/(3*P)]的时刻停止偏航等等，本公开对此不做限定。
可选的，也可以根据驱动数值、偏航螺旋桨的数量以及各个偏航螺旋桨的输出功率，确定偏航螺旋桨的工作时长，此处不再赘述。
本公开实施例中，可以先获取风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值，之后将第一角度值与第二角度值进行比较,以确定第一角度值与第二角度值的差值，在差值大于阈值的情况下，确定偏航角度，之后可以根据偏航角度，确定偏航螺旋桨需要的驱动数值，再根据驱动数值以及偏航螺旋桨的数量，确定平均驱动数值，之后可以根据平均驱动数值以及偏航螺旋桨的输出功率，确定偏航螺旋桨的工作时长，之后可以控制偏航螺旋桨进行偏航。由此，通过获取的第一角度与第二角度，可以确定出偏航角度，之后再确定出需要的驱动数值，再根据偏航螺旋桨的数量和输出功率，确定出偏航螺旋桨的工作时长，之后对偏航螺旋桨进行控制，以使风力发电机组进行偏航，从而满足偏航需求，结构简单，易操作。
图4为本公开实施例所提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法的流程示意图。如图4所示，该海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法可以包括以下步骤：
步骤401，获取风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值。
步骤402，将第一角度值与第二角度值进行比较,以确定第一角度值与第二角度值的差值。
步骤403，在差值大于阈值的情况下，确定偏航角度。
步骤404，根据偏航角度，确定偏航螺旋桨需要的驱动数值。
需要说明的是，步骤401至步骤404的具体内容及实现方式，可以参照本公开其他各实施例的说明，此处不再赘述。
步骤405，确定任一偏航螺旋桨处于工作状态。
其中，可能有多个偏航螺旋桨，则可以使各个偏航螺旋桨均处于工作状态，或者也可以使其中任一偏航螺旋桨处于工作状态等等，本公开对此不做限定。
步骤406，根据驱动数值以及任一偏航螺旋桨的输出功率，确定任一偏航螺旋桨的工作时长。
比如说，共有三个偏航螺旋桨，其中，控制偏航螺旋桨1处于工作状态，偏航螺旋桨2和偏航螺旋桨3不处于工作状态；驱动数值为A，偏航螺旋桨1的输出功率为P，则可以确定该偏航螺旋桨1的工作时长为：A/P。
需要说明的是，上述示例只是举例说明，不能作为对本公开实施例中，确定任一偏航螺旋桨的工作时长的方式等的限定。
步骤407，控制任一偏航螺旋桨进行偏航。
比如说，任一偏航螺旋桨开始偏航的时刻为t时刻，若偏航螺旋桨的工作时长为：A/P，则可以控制偏航螺旋桨在(t+A/P)的时刻停止偏航等等，本公开对此不做限定。
可以理解的是，在风力发电机组中的锁紧装置处于松开状态的情况下，偏航螺旋桨可以进行偏航，在偏航停止后，可以使该锁紧装置处于锁紧状态，以保障风力发电机组的稳定和可靠。从而，本公开实施例中，在偏航螺旋桨进行偏航之前，可以先控制风力发电机组中的锁紧装置处于松开状态，以使偏航螺旋桨进行偏航。
本公开实施例，可以先获取风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值，之后将第一角度值与第二角度值进行比较,以确定第一角度值与第二角度值的差值，在差值大于阈值的情况下，确定偏航角度，之后可以根据偏航角度，确定偏航螺旋桨需要的驱动数值，确定任一偏航螺旋桨处于工作状态，再根据驱动数值以及任一偏航螺旋桨的输出功率，确定任一偏航螺旋桨的工作时长，之后即可控制任一偏航螺旋桨进行偏航。由此，通过对任一偏航螺旋桨进行控制，即可满足风力发电机组的偏航需求，结构简单，易操作
为了实现上述实施例，本公开还提出一种海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制装置。
图5为本公开实施例所提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制装置的结构示意图。
如图5所示，该海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制装置100可以包括：获取模块110、第一确定模块120、第二确定模块130以及控制模块140。
获取模块110，用于获取模块，用于获取所述风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值。
第一确定模块120，用于将所述第一角度值与所述第二角度值进行比较,以确定所述第一角度值与所述第二角度值的差值。
第二确定模块130，用于在所述差值大于阈值的情况下，确定所述偏航角度。
控制模块140，用于根据所述偏航角度，对所述风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制。
可选的，所述控制模块140，具体用于：
根据所述偏航角度，确定所述偏航螺旋桨需要的驱动数值；
根据所述驱动数值以及所述偏航螺旋桨的数量，确定平均驱动数值；
根据所述平均驱动数值以及所述偏航螺旋桨的输出功率，确定所述偏航螺旋桨的工作时长；
控制所述偏航螺旋桨进行偏航。
可选的，所述偏航螺旋桨的数量为多个，所述控制模块140，还具体用于；
确定任一偏航螺旋桨处于工作状态；
根据所述驱动数值以及所述任一偏航螺旋桨的输出功率，确定所述任一偏航螺旋桨的工作时长；
控制所述任一偏航螺旋桨进行偏航。
可选的，所述控制模块140，还具体用于：
控制所述风力发电机组中的锁紧装置处于松开状态，以使所述偏航螺旋桨进行偏航。
本公开实施例中的上述各模块的功能及具体实现原理，可参照上述各方法实施例，此处不再赘述。
本公开实施例提供的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制装置，可以先获取风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值，之后将第一角度值与第二角度值进行比较,以确定第一角度值与第二角度值间的差值，在差值大于阈值的情况下，可以确定偏航角度，根据偏航角度，对风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制。由此，在第一角度与第二角度的差值大于阈值的情况下，可以确定出偏航角度，之后对偏航螺旋桨进行控制，以使风力发电机组进行偏航，从而满足偏航需求，结构简单，易操作。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现如本公开前述实施例提出的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种非临时性计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本公开前述实施例提出的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法。
为了实现上述实施例，本公开还提出一种计算机程序产品，当计算机程序产品中的指令处理器执行时，执行如本公开前述实施例提出的海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法。
图6示出了适于用来实现本公开实施方式的示例性电子设备的框图。图6显示的电子设备12仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备12以通用计算设备的形式表现。电子设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture；以下简称：ISA)总线，微通道体系结构(Micro Channel Architecture；以下简称：MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(Video Electronics StandardsAssociation；以下简称：VESA)局域总线以及外围组件互连(Peripheral ComponentInterconnection；以下简称：PCI)总线。
电子设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被电子设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(Random Access Memory；以下简称：RAM)30和/或高速缓存存储器32。电子设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如：光盘只读存储器(Compact Disc Read OnlyMemory；以下简称：CD-ROM)、数字多功能只读光盘(Digital Video Disc Read OnlyMemory；以下简称：DVD-ROM)或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本公开各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本公开所描述的实施例中的功能和/或方法。
电子设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备12交互的设备通信，和/或与使得该电子设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，电子设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(Local Area Network；以下简称：LAN)，广域网(Wide Area Network；以下简称：WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与电子设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现前述实施例中提及的方法。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
本公开提供的技术方案，可以先获取风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值，之后将第一角度值与第二角度值进行比较,以确定第一角度值与第二角度值间的差值，在差值大于阈值的情况下，可以确定偏航角度，根据偏航角度，对风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制。由此，在第一角度与第二角度的差值大于阈值的情况下，可以确定出偏航角度，之后对偏航螺旋桨进行控制，以使风力发电机组进行偏航，从而满足偏航需求，结构简单，易操作。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本公开各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本公开的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本公开的限制，本领域的普通技术人员在本公开的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制方法，包括：
获取所述风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值；
将所述第一角度值与所述第二角度值进行比较,以确定所述第一角度值与所述第二角度值的差值；
在所述差值大于阈值的情况下，确定所述偏航角度；
根据所述偏航角度，对所述风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制，包括：
根据所述偏航角度，确定所述偏航螺旋桨需要的驱动数值；
根据所述驱动数值以及所述偏航螺旋桨的数量，确定平均驱动数值；
根据所述平均驱动数值以及所述偏航螺旋桨的输出功率，确定所述偏航螺旋桨的工作时长；
控制所述偏航螺旋桨进行偏航。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述根据所述偏航角度，确定所述偏航螺旋桨需要的驱动数值之后，还包括：
确定任一偏航螺旋桨处于工作状态；
根据所述驱动数值以及所述任一偏航螺旋桨的输出功率，确定所述任一偏航螺旋桨的工作时长；
控制所述任一偏航螺旋桨进行偏航。
4.如权利要求2-3任一所述的方法，其特征在于，所述控制所述偏航螺旋桨进行偏航，包括：
控制所述风力发电机组中的锁紧装置处于松开状态，以使所述偏航螺旋桨进行偏航。
5.一种海上漂浮式单风轮风力发电机组的控制系统，包括：
浮式风机、浮式风机变流器、升压变压器、偏航装置、风速风向仪以及控制器；
其中，所述偏航装置与所述控制器连接，所述偏航装置中的偏航螺旋桨安装于所述浮式风机中的浮筒侧面或下面；
所述浮式风机的发电机定子绕组与所述浮式风机变流器相连，所述浮式风机变流器与所述升压变压器的一端连接，所述升压变压器的另一端与电网相连；
所述风速风向仪，与所述控制器连接；
所述控制器，用于对所述偏航装置的工作状态进行控制。
6.如权利要求5所述的海上漂浮式单风轮风力发电机组的控制系统，其特征在于，
所述风速风向仪，位于所述浮式风机的机舱顶部，用于实时检测风速和方向，所述风速风向仪的电源由所述控制器提供，所述风速风向仪的输出信号通过电缆发送给所述控制器。
7.一种海上漂浮式单风轮风力发电机组的偏航控制装置，包括：
获取模块，用于获取所述风力发电机组当前的第一角度值及来流风的第二角度值；
第一确定模块，用于将所述第一角度值与所述第二角度值进行比较,以确定所述第一角度值与所述第二角度值的差值；
第二确定模块，用于在所述差值大于阈值的情况下，确定所述偏航角度；
控制模块，用于根据所述偏航角度，对所述风力发电机组中的偏航螺旋桨进行控制。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
根据所述偏航角度，确定所述偏航螺旋桨需要的驱动数值；
根据所述驱动数值以及所述偏航螺旋桨的数量，确定平均驱动数值；
根据所述平均驱动数值以及所述偏航螺旋桨的输出功率，确定所述偏航螺旋桨的工作时长；
控制所述偏航螺旋桨进行偏航。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制模块，还具体用于：
确定任一偏航螺旋桨处于工作状态；
根据所述驱动数值以及所述任一偏航螺旋桨的输出功率，确定所述任一偏航螺旋桨的工作时长；
控制所述任一偏航螺旋桨进行偏航。
10.如权利要求7-9任一所述的装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于：
控制所述风力发电机组中的锁紧装置处于松开状态，以使所述偏航螺旋桨进行偏航。
11.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时，实现如权利要求1-4中任一所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一所述的方法。
13.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如权利要求1-4中任一项所述的方法。
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