CN113700606B - 风电机组控制方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种风电机组控制方法、装置及电子设备，涉及风电技术领域，上述风电机组控制方法包括：获取预先建立的三维数据库；其中，三维数据库中存储有各桨距角及叶尖速比对应的风能利用系数；获取当前的平均风速，基于平均风速确定风机叶片在各预设等效气动中心位置处的来流风速；基于来流风速及三维数据库确定风机叶片在预设等效气动中心位置处的最优桨距角，基于最优桨距角对风电机组进行变桨控制，以使风电机组的风能吸收率达到最大。本发明能够有效提升风电机组的风能捕获效率，增加风电机组的发电量。

Description

风电机组控制方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及风电技术领域，尤其是涉及一种风电机组控制方法、装置及电子设备。
背景技术
随着风电技术的不断成熟，风电机组趋向大容量、高塔筒和长叶片等方向发展。风轮尺寸的增大，使叶片在不同位置角运行时，因风剪切效应的影响，气动性能差别较大。然而，现有的风电机组控制技术，并未考虑到不同风轮角位置叶片气动性能的差异，主要基于风轮的等效风速对风电机组进行控制，以实现发电效率的最优控制，在低风速阶段，风电机组的风能捕获效率还有很大的提升空间。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风电机组控制方法、装置及电子设备，能够有效提升风电机组的风能捕获效率，增加风电机组的发电量。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种风电机组控制方法，包括：获取预先建立的三维数据库；其中，所述三维数据库中存储有各桨距角及叶尖速比对应的风能利用系数；获取当前的平均风速，基于所述平均风速确定风机叶片在各预设等效气动中心位置处的来流风速；基于所述来流风速及所述三维数据库确定所述风机叶片在所述预设等效气动中心位置处的最优桨距角，基于所述最优桨距角对风电机组进行变桨控制，以使所述风电机组的风能吸收率达到最大。
进一步，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述获取当前的平均风速，基于所述平均风速确定风机叶片在各预设等效气动中心位置处的来流风速的步骤，包括：获取所述风电机组的尺寸信息及所述风电机组所在环境下的当前平均风速；其中，所述尺寸信息包括所述风电机组的轮毂中心高度；基于所述尺寸信息及所述平均风速计算所述风机叶片在最高等效气动中心位置处的第一来流风速以及最低等效气动中心位置处的第二来流风速。
进一步，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述基于所述来流风速及所述三维数据库确定所述风机叶片在所述预设等效气动中心位置处的最优桨距角的步骤，包括：基于所述第一来流风速计算叶片在所述最高等效气动中心位置处的叶尖速比，得到第一叶尖速比；基于所述第二来流风速计算叶片在所述最低等效气动中心位置处的叶尖速比，得到第二叶尖速比；基于所述第一叶尖速比、第二叶尖速比和所述三维数据库确定所述风机叶片在所述预设等效气动中心位置处的最优桨距角。
进一步，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述基于所述第一叶尖速比、第二叶尖速比和所述三维数据库确定所述风机叶片在所述预设等效气动中心位置处的最优桨距角的步骤，包括：从所述三维数据库中查找在所述第一叶尖速比下风能利用系数最大时对应的最优桨距角，得到叶片在所述最高等效气动中心位置处的第一最优桨距角；从所述三维数据库中查找在所述第二叶尖速比下风能利用系数最大时对应的最优桨距角，得到叶片在所述最低等效气动中心位置处的第二最优桨距角。
进一步，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述基于所述最优桨距角对风电机组进行变桨控制的步骤，包括：基于所述第一最优桨距角及所述第二最优桨距角，计算所述风电机组的各风机叶片对应的叠加桨距角；获取各所述风机叶片的当前桨距角，将各所述风机叶片的当前桨距角与叠加桨距角之和发送至变桨执行机构。
进一步，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述风电机组包括第一风机叶片、第二风机叶片和第三风机叶片，所述叠加桨距角的计算算式为：
Figure GDA0003313195860000036
Figure GDA0003313195860000031
Figure GDA0003313195860000032
Figure GDA0003313195860000033
其中，Δβ1为所述第一风机叶片的叠加桨距角，Δβ2为所述第二风机叶片的叠加桨距角，Δβ3为所述第三风机叶片的叠加桨距角，
Figure GDA0003313195860000037
为风轮位置角，θc为相位补偿角度，βup为所述第一最优桨距角，βdown为所述第二最优桨距角。
进一步，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述第一来流风速的计算算式为：
Figure GDA0003313195860000034
其中，Vup为所述第一来流风速，Vh0为所述平均风速，h0为所述轮毂中心高度，hup为所述最高等效气动中心位置的高度，a为风切变指数；所述第二来流风速的计算算式为：
Figure GDA0003313195860000035
其中，Vdown为所述第二来流风速，hdown为所述最低等效气动中心位置的高度。
第二方面，本发明实施例还提供了一种风电机组控制装置，包括：获取模块，用于获取预先建立的三维数据库；其中，所述三维数据库中存储有各桨距角及叶尖速比对应的风能利用系数；确定模块，用于获取当前的平均风速，基于所述平均风速确定风机叶片在各预设等效气动中心位置处的来流风速；控制模块，用于基于所述来流风速及所述三维数据库确定所述风机叶片在所述预设等效气动中心位置处的最优桨距角，基于所述最优桨距角对风电机组进行变桨控制，以使所述风电机组的风能吸收率达到最大。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括：处理器和存储装置；所述存储装置上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行如第一方面任一项所述的方法。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面任一项所述的方法的步骤。
本发明实施例提供了一种风电机组控制方法、装置及电子设备，首先获取预先建立的三维数据库；其中，三维数据库中存储有各桨距角及叶尖速比对应的风能利用系数；然后获取当前的平均风速，基于平均风速确定风机叶片在各预设等效气动中心位置处的来流风速；基于来流风速及三维数据库确定风机叶片在预设等效气动中心位置处的最优桨距角，基于最优桨距角对风电机组进行变桨控制，以使风电机组的风能吸收率达到最大。通过考虑到不同位置处叶片气动性能的差异，确定了风机叶片在各个预设等效气动中心位置处的来流风速，并确定了各个预设等效气动中心位置处的最优桨距角，通过根据该最优桨距角对风电机组进行变桨控制，有效提升了风电机组的风能捕获效率，增加了风电机组的发电量。
本发明实施例的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明实施例的上述技术即可得知。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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示出了本发明实施例所提供的一种风电机组控制方法流程图；
图2示出了本发明实施例所提供的一种风电机组结构示意图；
图3示出了本发明实施例所提供的一种风电机组风能利用系数曲线图；
图4示出了本发明实施例所提供的一种风电机组控制装置结构示意图；
图5示出了本发明实施例所提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对本发明实施例进行详细介绍。
本实施例提供了一种风电机组控制方法，该方法可以应用于计算机等电子设备，参见图1所示的风电机组控制方法流程图，该方法主要包括以下步骤S102～步骤S106：
步骤S102，获取预先建立的三维数据库。
上述三维数据库中存储有各桨距角及叶尖速比对应的风能利用系数，获取风电机组的风能利用系数与桨距角和叶尖速比的函数关系式，其中，风能利用系数
Figure GDA0003313195860000061
其中，β为桨距角，λ为叶尖速比，上述函数关系式f(β，λ)可以通过对风电机组的历史运行数据进行拟合得到。计算在多个不同的桨距角和不同的叶尖速比下的风能利用系数，根据不同桨距角及叶尖速比对应的风能利用系数构建得到三维数据库。
步骤S104，获取当前的平均风速，基于平均风速确定风机叶片在各预设等效气动中心位置处的来流风速。
实时监测风电机组所在环境现场测量得到的平均风速，根据监测到的平均风速计算每支风机叶片在预设等效气动中心位置处的来流风速，上述预设等效气动中心位置可以包括最高处等效气动中心位置和最低处等效气动中心位置。
步骤S106，基于来流风速及三维数据库确定风机叶片在预设等效气动中心位置处的最优桨距角，基于最优桨距角对风电机组进行变桨控制，以使风电机组的风能吸收率达到最大。
根据每支风机叶片在预设等效气动中心位置处的来流风速，可以确定每支风机叶片在预设等效气动中心位置处的叶尖速比，从上述三维数据库中查找该叶尖速比下风能利用系数达到最大时对应的桨距角，得到最优桨距角，即得到风机叶片在预设等效气动中心位置处的最优桨距角，经过独立变桨算法模块计算额外桨距角，通过对风电机组进行变桨控制，以使风能吸收率达到最大，提升了风电机组的发电量。
本实施例提供的上述风电机组控制方法，通过考虑到不同位置处叶片气动性能的差异，确定了风机叶片在各个预设等效气动中心位置处的来流风速，并确定了各个预设等效气动中心位置处的最优桨距角，通过根据该最优桨距角对风电机组进行变桨控制，有效提升了风电机组的风能捕获效率，增加了风电机组的发电量。
本实施例提供了获取当前的平均风速，基于平均风速确定风机叶片在各预设等效气动中心位置处的来流风速的具体实施方式：获取风电机组的尺寸信息及风电机组所在环境下的当前平均风速Vh0；其中，尺寸信息包括风电机组的轮毂中心高度h0。
基于尺寸信息及平均风速计算风机叶片在最高等效气动中心位置处的第一来流风速以及最低等效气动中心位置处的第二来流风速。上述最高等效气动中心可以是自行设置，参见如图2所示的风电机组结构示意图，上述最高等效气动中心位置处hup可以是风机叶片旋转至最高位置处时，叶尖中心线距离叶根3/4处的位置，即hup为轮毂中心高度h0+0.75*风机叶片半径；上述最低等效气动中心位置处hdown可以是风机叶片旋转至最低位置处时，叶尖中心线距离叶根3/4处的位置，即hdown为轮毂中心高度h0-0.75*风机叶片半径。
如图2所示，上述平均风速可以认为是风电机组轮毂中心高度h0处的来流风速Vh0，最高等效气动中心位置hup处的来流风速记为第一来流风速Vup，最低等效气动中心位置处hdown的来流风速记为第二来流风速Vdown。
上述第一来流风速的计算算式为：
Figure GDA0003313195860000071
其中，Vup为第一来流风速，Vh0为平均风速，h0为轮毂中心高度，hup为最高等效气动中心位置的高度，a为风切变指数。
上述第二来流风速的计算算式为：
Figure GDA0003313195860000081
其中，Vdown为第二来流风速，hdown为最低等效气动中心位置的高度。
在一种具体的实施方式中，上述基于来流风速及三维数据库确定风机叶片在预设等效气动中心位置处的最优桨距角的实施方式包括以下步骤(1)～步骤(3)：
步骤(1)：基于第一来流风速计算叶片在最高等效气动中心位置处的叶尖速比，得到第一叶尖速比。
计算每支叶片在不同位置的叶尖速比，因风电机组的风轮转速是相同的，由于风剪切效应的影响，叶片在最高等效气动中心位置处和最低等效气动中心位置处的来流风速有较大差别，因此叶片在不同风轮位置处的叶尖速比是不同的，根据实时风轮转速计算得到不同位置处的叶尖速比。
获取风电机组的风轮半径R和风轮转速ω，基于第一来流风速Vup、风轮半径R和风轮转速ω计算最高等效气动中心位置处的叶尖速比，记为第一叶尖速比λup，第一叶尖速比的计算算式为：
Figure GDA0003313195860000082
步骤(2)：基于第二来流风速计算叶片在最低等效气动中心位置处的叶尖速比，得到第二叶尖速比。
基于第二来流风速Vdown、风轮半径R和风轮转速ω计算最高等效气动中心位置处的叶尖速比，记为第二叶尖速比λdown，第二叶尖速比的计算算式为：
Figure GDA0003313195860000083
步骤(3)：基于第一叶尖速比、第二叶尖速比和三维数据库确定风机叶片在预设等效气动中心位置处的最优桨距角。
根据第一叶尖速比和第二叶尖速比，在三维数据库中进行寻优，查找在特定的叶尖速比下，最大的风能利用系数所对应的最优桨距角，分别查找风机叶片在最高等效气动中心位置处的最优桨距角βup和最低等效气动中心位置处的最优桨距角βdown。
从三维数据库中查找在第一叶尖速比下风能利用系数最大时对应的最优桨距角，得到叶片在最高等效气动中心位置处的第一最优桨距角。将最高等效气动中心位置处的最优桨距角记为第一最优桨距角βup。
从三维数据库中查找在第二叶尖速比下风能利用系数最大时对应的最优桨距角，得到叶片在最低等效气动中心位置处的第二最优桨距角。将最低等效气动中心位置处的最优桨距角记为第二最优桨距角βdown。
参见如图3所示的风电机组风能利用系数曲线图，图3中示出了某一风电机组的风能利用系数与叶尖速比和桨距角的曲线关系图，上述三维数据库也可以以曲线图的形式体现，诸如，当上述第一叶尖速比为10时，对应的最大风能利用系数为0.47，最大风能利用系数0.47对应的最优桨距角为-1°，当上述第一叶尖速比为16时，对应的最大风能利用系数为0.41，最大风能利用系数0.41对应的最优桨距角为2°。
为了提升风电机组的发电量，本实施例提供了基于最优桨距角对风电机组进行变桨控制的实施方式，具体可参照如下步骤1)～步骤2)执行：
步骤1)：基于第一最优桨距角及第二最优桨距角，计算风电机组的各风机叶片对应的叠加桨距角。
根据第一最优桨距角及第二最优桨距角计算每个风机叶片对应的额外叠加桨距角。若风电机组包括第一风机叶片、第二风机叶片和第三风机叶片，叠加桨距角的计算算式为：
Figure GDA0003313195860000093
Figure GDA0003313195860000091
Figure GDA0003313195860000092
Figure GDA0003313195860000101
其中，Δβ1为第一风机叶片的叠加桨距角，Δβ2为第二风机叶片的叠加桨距角，Δβ3为第三风机叶片的叠加桨距角，
Figure GDA0003313195860000102
为风轮位置角(即当前的风轮旋转位置对应的角度)，θc为相位补偿角度，βup为第一最优桨距角，βdown为第二最优桨距角。
步骤2)：获取各风机叶片的当前桨距角，将各风机叶片的当前桨距角与叠加桨距角之和发送至变桨执行机构。
获取各风机叶片的当前桨距角x1，x2和x3，将三支叶片额外的桨距角Δβ1，Δβ2，Δβ3与原有统一变桨控制需求相加，将x1+Δβ1，x2+Δβ2和x3+Δβ3下发控制指令至变桨执行机构，实现独立变桨控制，使叶片在不同位置都能获得最佳的风能吸收效率，提高整个风轮的风能利用系数，最终提高风电机组发电量。
上述三支叶片独立变桨叠加的桨距角Δβ1，Δβ2，Δβ3之和为恒定值，且该恒定值小于设定的桨距角限值，避免引入不利的不平衡载荷。
本实施例提供的上述风电机组控制方法，在风电机组变速运行阶段，优化了低风速阶段叶片在不同运行位置处风能利用系数，有效提高了风电机组变速运行阶段的风能转化效率，提高了风能捕获效率，实现了机组发电量的提升，且上述风电机组控制方法的实施不需要额外增加其他设备装置，可以在现有风电机组上直接实施，通用性强。
对应于上述实施例所提供的风电机组控制方法，本发明实施例提供了一种风电机组控制装置，参见图4所示的一种风电机组控制装置结构示意图，该装置包括以下模块：
获取模块41，用于获取预先建立的三维数据库；其中，三维数据库中存储有各桨距角及叶尖速比对应的风能利用系数。
确定模块42，用于获取当前的平均风速，基于平均风速确定风机叶片在各预设等效气动中心位置处的来流风速。
控制模块43，用于基于来流风速及三维数据库确定风机叶片在预设等效气动中心位置处的最优桨距角，基于最优桨距角对风电机组进行变桨控制，以使风电机组的风能吸收率达到最大。
本实施例提供的上述风电机组控制装置，通过考虑到不同位置处叶片气动性能的差异，确定了风机叶片在各个预设等效气动中心位置处的来流风速，并确定了各个预设等效气动中心位置处的最优桨距角，通过根据该最优桨距角对风电机组进行变桨控制，有效提升了风电机组的风能捕获效率，增加了风电机组的发电量。
在一种实施方式中，上述确定模块42，进一步用于获取风电机组的尺寸信息及风电机组所在环境下的当前平均风速；其中，尺寸信息包括风电机组的轮毂中心高度；基于尺寸信息及平均风速计算风机叶片在最高等效气动中心位置处的第一来流风速以及最低等效气动中心位置处的第二来流风速。
在一种实施方式中，上述控制模块43，进一步用于基于第一来流风速计算叶片在最高等效气动中心位置处的叶尖速比，得到第一叶尖速比；基于第二来流风速计算叶片在最低等效气动中心位置处的叶尖速比，得到第二叶尖速比；基于第一叶尖速比、第二叶尖速比和三维数据库确定风机叶片在预设等效气动中心位置处的最优桨距角。
在一种实施方式中，上述控制模块43，进一步用于从三维数据库中查找在第一叶尖速比下风能利用系数最大时对应的最优桨距角，得到叶片在最高等效气动中心位置处的第一最优桨距角；从三维数据库中查找在第二叶尖速比下风能利用系数最大时对应的最优桨距角，得到叶片在最低等效气动中心位置处的第二最优桨距角。
在一种实施方式中，上述控制模块43，进一步用于基于第一最优桨距角及第二最优桨距角，计算风电机组的各风机叶片对应的叠加桨距角；获取各风机叶片的当前桨距角，将各风机叶片的当前桨距角与叠加桨距角之和发送至变桨执行机构。
在一种实施方式中，上述风电机组包括第一风机叶片、第二风机叶片和第三风机叶片，叠加桨距角的计算算式为：
Figure GDA0003313195860000128
Figure GDA0003313195860000121
Figure GDA0003313195860000122
Figure GDA0003313195860000123
其中，Δβ1为第一风机叶片的叠加桨距角，Δβ2为第二风机叶片的叠加桨距角，Δβ3为第三风机叶片的叠加桨距角，
Figure GDA0003313195860000127
为风轮位置角，θc为相位补偿角度，βup为第一最优桨距角，βdown为第二最优桨距角。
在一种实施方式中，上述第一来流风速的计算算式为：
Figure GDA0003313195860000124
Figure GDA0003313195860000125
其中，Vup为第一来流风速，Vh0为平均风速，h0为轮毂中心高度，hup为最高等效气动中心位置的高度，a为风切变指数；
第二来流风速的计算算式为：
Figure GDA0003313195860000126
其中，Vdown为第二来流风速，hdown为最低等效气动中心位置的高度。
本实施例提供的上述风电机组控制装置，在风电机组变速运行阶段，优化了低风速阶段叶片在不同运行位置处风能利用系数，有效提高了风电机组变速运行阶段的风能转化效率，提高了风能捕获效率，实现了机组发电量的提升，且上述风电机组控制方法的实施不需要额外增加其他设备装置，可以在现有风电机组上直接实施，通用性强。
本实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
本发明实施例提供了一种电子设备，如图5所示的电子设备结构示意图，电子设备包括处理器51、存储器52，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例提供的方法的步骤。
参见图5，电子设备还包括：总线54和通信接口53，处理器51、通信接口53和存储器52通过总线54连接。处理器51用于执行存储器52中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器52可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口53(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线54可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器52用于存储程序，所述处理器51在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器51中，或者由处理器51实现。
处理器51可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器51中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器51可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等。还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称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。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器52，处理器51读取存储器52中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本发明实施例提供了一种计算机可读介质，其中，所述计算机可读介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被处理器调用和执行时，所述计算机可执行指令促使所述处理器实现上述实施例所述的方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统具体工作过程，可以参考前述实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本发明实施例所提供的风电机组控制方法、装置及电子设备的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种风电机组控制方法，其特征在于，包括：
获取预先建立的三维数据库；其中，所述三维数据库中存储有各桨距角及叶尖速比对应的风能利用系数；
获取当前的平均风速，基于所述平均风速确定风机叶片在各预设等效气动中心位置处的来流风速；
基于所述来流风速及所述三维数据库确定所述风机叶片在所述预设等效气动中心位置处的最优桨距角，基于所述最优桨距角对风电机组进行变桨控制，以使所述风电机组的风能吸收率达到最大；
所述获取当前的平均风速，基于所述平均风速确定风机叶片在各预设等效气动中心位置处的来流风速的步骤，包括：获取所述风电机组的尺寸信息及所述风电机组所在环境下的当前平均风速；其中，所述尺寸信息包括所述风电机组的轮毂中心高度；基于所述尺寸信息及所述平均风速计算所述风机叶片在最高等效气动中心位置处的第一来流风速以及最低等效气动中心位置处的第二来流风速；
所述基于所述来流风速及所述三维数据库确定所述风机叶片在所述预设等效气动中心位置处的最优桨距角的步骤，包括：基于所述第一来流风速计算叶片在所述最高等效气动中心位置处的叶尖速比，得到第一叶尖速比；基于所述第二来流风速计算叶片在所述最低等效气动中心位置处的叶尖速比，得到第二叶尖速比；基于所述第一叶尖速比、第二叶尖速比和所述三维数据库确定所述风机叶片在所述预设等效气动中心位置处的最优桨距角。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一叶尖速比、第二叶尖速比和所述三维数据库确定所述风机叶片在所述预设等效气动中心位置处的最优桨距角的步骤，包括：
从所述三维数据库中查找在所述第一叶尖速比下风能利用系数最大时对应的最优桨距角，得到叶片在所述最高等效气动中心位置处的第一最优桨距角；
从所述三维数据库中查找在所述第二叶尖速比下风能利用系数最大时对应的最优桨距角，得到叶片在所述最低等效气动中心位置处的第二最优桨距角。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述最优桨距角对风电机组进行变桨控制的步骤，包括：
基于所述第一最优桨距角及所述第二最优桨距角，计算所述风电机组的各风机叶片对应的叠加桨距角；
获取各所述风机叶片的当前桨距角，将各所述风机叶片的当前桨距角与叠加桨距角之和发送至变桨执行机构。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述风电机组包括第一风机叶片、第二风机叶片和第三风机叶片，所述叠加桨距角的计算算式为：
Figure FDA0003915288140000021
Figure FDA0003915288140000022
Figure FDA0003915288140000023
Figure FDA0003915288140000024
其中，Δβ1为所述第一风机叶片的叠加桨距角，Δβ2为所述第二风机叶片的叠加桨距角，Δβ3为所述第三风机叶片的叠加桨距角，
Figure FDA0003915288140000025
为风轮位置角，θc为相位补偿角度，βup为所述第一最优桨距角，βdown为所述第二最优桨距角。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一来流风速的计算算式为：
Figure FDA0003915288140000031
其中，Vup为所述第一来流风速，Vh0为所述平均风速，h0为所述轮毂中心高度，hup为所述最高等效气动中心位置的高度，a为风切变指数；
所述第二来流风速的计算算式为：
Figure FDA0003915288140000032
其中，Vdown为所述第二来流风速，hdown为所述最低等效气动中心位置的高度。
6.一种风电机组控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取预先建立的三维数据库；其中，所述三维数据库中存储有各桨距角及叶尖速比对应的风能利用系数；
确定模块，用于获取当前的平均风速，基于所述平均风速确定风机叶片在各预设等效气动中心位置处的来流风速；
控制模块，用于基于所述来流风速及所述三维数据库确定所述风机叶片在所述预设等效气动中心位置处的最优桨距角，基于所述最优桨距角对风电机组进行变桨控制，以使所述风电机组的风能吸收率达到最大；
所述确定模块，用于获取所述风电机组的尺寸信息及所述风电机组所在环境下的当前平均风速；其中，所述尺寸信息包括所述风电机组的轮毂中心高度；基于所述尺寸信息及所述平均风速计算所述风机叶片在最高等效气动中心位置处的第一来流风速以及最低等效气动中心位置处的第二来流风速；
所述控制模块，用于基于所述第一来流风速计算叶片在所述最高等效气动中心位置处的叶尖速比，得到第一叶尖速比；基于所述第二来流风速计算叶片在所述最低等效气动中心位置处的叶尖速比，得到第二叶尖速比；基于所述第一叶尖速比、第二叶尖速比和所述三维数据库确定所述风机叶片在所述预设等效气动中心位置处的最优桨距角。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储装置；
所述存储装置上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器运行时执行如权利要求1至5任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至5任一项所述的方法的步骤。
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