CN114294156A - 风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法及系统。所述方法包括：根据预先设定的采样间隔，获取风电机组预设时间段内的机舱风向、风速测量数据；建立风速、风向数据的概率密度分布曲线，设定风向扇区划分间隔、风速范围划分区间，获得若干风况域；针对单一风况域，基于风向、风速测量数据，采用核密度估计方法，分别统计所述风电机组的偏航误差均值、偏航误差置信区间范围、延迟时间；在单一风况域内，进行分数阶比例‑积分‑微分控制器设计和参数整定，选择适宜的偏航误差阈值和/或延迟时间参数进行风电机组偏航控制。能够在风速较高、风向变化较快时能使机组及时对风，提高风能利用效率，提高风电机组的理论年发电量。

Description

风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法及系统

技术领域

本公开属于风电机组控制技术领域，具体涉及一种风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法及系统。

背景技术

风电机组正对风向时具有最优发电效能，对于提升单机和场级发电量具有重要意义。风电机组偏航控制回路是一个典型的非线性被控回路，难以建立准确的数学描述；同时，偏航运动过程具有大惯性、大时延动态特性。现有风电机组所采用的偏航控制参数及控制器，无法有效应对多变风向；在低风速山地风电场，多变地形易诱发湍流风速及多变风向；在平原或高原风电场，主导风向难以统一，场内机组间风向受机组运行特性、地理位置排列影响易产生不同耦合多变风向。在此情况下，风电机组易产生较大偏航控制误差，因对风不准而降低发电量。目前，风电运营商通过偏航误差统计得到偏航角度校正值，可以一定上提升发电量。然而，尚未从偏航控制设计角度有效解决上述问题。

发明内容

本公开旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法及系统。

本公开的一方面，提供一种风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法，所述方法包括：

根据预先设定的采样间隔，获取风电机组预设时间段内的机舱风向、风速测量数据；

建立风速、风向数据的概率密度分布曲线，设定风向扇区划分间隔、风速范围划分区间，获得若干风况域；

针对单一风况域，基于风向、风速测量数据，采用核密度估计方法，分别统计所述风电机组的偏航误差均值、偏航误差置信区间范围、延迟时间；

在单一风况域内，进行分数阶比例-积分-微分控制器设计和参数整定，选择适宜的偏航误差阈值和/或延迟时间参数进行风电机组偏航控制。

在一些实施方式中，所述建立风速、风向数据的概率密度分布曲线，设定风向扇区划分间隔、风速范围划分区间，获得若干风况域，包括：

以所述预设时间段为横坐标，统计每个所述采样间隔对应的风向、风速数据累计概率，建立所述风速、风向数据的概率密度分布曲线；

根据所述风向数据概率密度曲线，设定风向扇区划分间隔；

根据所述风速数据概率密度曲线，将机组运行风速分为若干间隔，以获得若干所述风况域。

在一些实施方式中，针对单一风况域，基于风向、风速测量数据，采用核密度估计方法，分别统计所述风电机组的偏航误差均值、偏航误差置信区间范围、延迟时间，包括：

针对单一风况域，基于风向、风速测量数据，采用核密度估计方法，计算所述风电机组的偏航误差均值，建立所述风电机组的偏航误差概率密度分布曲线；

根据所述风电机组的所述偏航误差概率密度曲线，确定偏航误差置信区间范围；

将所述风电机组的所述偏航误差概率密度分布曲线与所述风向数据概率密度曲线置于同一坐标系下进行对比，分析得到所述风电机组的偏航角度与风向角度间的延迟时间。

在一些实施方式中，所述分数阶比例-积分-微分控制器设计原理如下：

当所述风电机组的风向误差在允许范围[-8°，8°]时，认为是对风状态，系统不进行偏航控制；

当风向标检测的对风误差超过了所述允许范围时，系统发出偏航指令，通过分数阶PID偏航控制系统实现控制行为；

根据风速大小设置不同的延时时间T_d，延时结束后检测当前对风误差，当其恢复到设定范围[-4°，4°]时，结束偏航动作；

其中，分数阶PID控制器的传递函数形式为：

其中，P为控制器的比例系数，I为积分时间常数，D为微分时间常数，λ和β分别为控制器的积分阶次、微分阶次；

由于偏航系统是一个典型的非线性系统，所以很难建立精确的数学模型，因此采用简易数学模型，由此而确立偏航系统的传递函数为：

其中，K_m为比例常数，T_m为惯性时间常数。

在一些实施方式中，所述参数整定内容如下：

偏航控制周期：一次偏航控制过程的控制周期为30秒；

采样时间间隔T：风向数据采样间隔为1分钟，即机组每分钟进行一次偏航动作；

延迟时间T_d：由机组偏航误差的概率密度曲线与风向数据概率密度曲线对比得到；

偏航误差阈值：偏航角度误差和风力持续时间2个阈值；

偏航误差置信区间范围：按置信度95％求出相应置信区间。

在一些实施方式中，所述方法还包括：

建立风电机组的功率评价模型，利用所述风电机组的风向、风速测量数据重新计算优化后发电量和偏航比，并与优化前进行对比。

在一些实施方式中，所述建立风电机组的功率评价模型，包括：

为了实现优化前后风电机组数据的初步比较，需计算目标风电机组原始风向、风速测量数据的总发电量及偏航比，用于对风电机组偏航运行状况的初步评价和分析；

风电机组理论发电功率为：

式中，θ为偏航误差角，即来流风向与风轮旋转平面垂线的夹角；ρ为空气密度；S为风轮的扫掠面积；C_P(β,λ)为风能利用系数，与桨距角β和叶尖速比λ有关；v为风轮前的来流风速；

发电量与偏航比计算式如下：

W＝∑P·Δt

式中，W为风电机组总发电量；P为风电机组SCADA偏航功率；Δt为SCADA数据时间间隔；Y_Ratio为偏航比；T_yaw为风电机组偏航时间；T为风电机组运行总时间；

根据风力机动量理论可得到适用于偏航功率评价的法则：

式中，P_a为风轮吸收功率；R为风轮半径；V为风轮前风速；ρ为空气密度；θ为偏航偏差角；C_P为风能利用系数；

由于风速测量数据准确性较差，因此选用桨距角和叶尖速比函数C_P对上式进行化简：

式中，ω_g为发电机转速；G为齿轮箱速比；λ为尖速比；β为桨距角。

本公开的另一方面，提供一种风电机组全风况增益调度偏航反馈控制系统，所述系统包括：

获取模块，用于根据预先设定的采样间隔，获取风电机组预设时间段内的机舱风向、风速测量数据；

建立模块，用于建立风速、风向数据的概率密度分布曲线，设定风向扇区划分间隔、风速范围划分区间，获得若干风况域；

计算模块，用于针对单一风况域，基于风向、风速测量数据，采用核密度估计方法，分别统计所述风电机组的偏航误差均值、偏航误差置信区间范围、延迟时间；

控制模块，用于在单一风况域内，进行分数阶比例-积分-微分控制器设计和参数整定，选择适宜的偏航误差阈值和/或延迟时间参数进行风电机组偏航控制。

本公开的另一方面，提供一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，能使得所述一个或多个处理器实现根据前文记载的所述的方法。

本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能实现根据前文记载的所述的方法。

本公开的风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法及系统，通过风电机组全工况下偏航反馈分数阶比例-积分-微分控制器参数整定及增益调度，有效提高风电机组偏航控制动态响应特性并减小稳态误差，本公开的控制方法及系统，能够在风速较高、风向变化较快时能使机组及时对风，提高风能利用效率，提高风电机组的理论年发电量。

附图说明

图1为本公开一实施例的风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法的流程图；

图2为本公开另一实施例的风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法的流程图；

图3为本公开另一实施例的优化后的自动偏航控制策略示意图；

图4为本公开另一实施例的风速概率分布曲线图；

图5为本公开另一实施例的控制策略优化前后风功率曲线对比图；

图6为本公开另一实施例的优化前后偏航状态对比图；

图7为本公开另一实施例的风电机组全风况增益调度偏航反馈控制系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述。

偏航系统具有当风向与机舱角度出现偏差时进行快速有效对风、保证最大风能捕获的作用，其性能优劣直接影响风电场的经济效益。目前，在实际应用中风电机组的偏航控制普遍采用设置“偏航容差角”的控制方法。机组通过风向标测得风向信号，将测得的风向信号送到偏航控制器中进行数据处理，然后依据控制策略判定是否进行偏航及确定偏航的方向，使风轮正对风向。考虑到风向标的测量误差与风向湍流，必须计算延迟时间内机舱轴线方向与实际风向的偏差均值，当机舱对风误差超过偏航容差角设定值时，机组才进行偏航对风，避免机舱频繁动作的同时，减小偏航误差角。

当前风电场的偏航控制策略为：当风速小于8m/s时，偏航延时时间T_D＝25s；风速大于等于8m/s时，T_D＝115s。这种控制策略考虑到不同风速下的风向变化特性差异，但是大小风的划分标准过于盲目，缺乏理论依据，可能导致机组在小风速时对风动作频繁，而在大风速时对风失准，影响了偏航控制的精度和机组的疲劳性能。

基于此，本公开的目的在于提供一种风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法。针对具体机组SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)数据进行统计和分析，在满足偏航比要求的条件下，实现对风电机组偏航控制区间的合理划分和控制器参数整定，使偏航参数具有更高的自适应水平和针对性，进而提高风电机组偏航控制动态响应特性并减小稳态误差。

本实施例的一方面，如图1和图2所示，涉及一种风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法S100，所述方法S100包括：

S110、根据预先设定的采样间隔，获取风电机组预设时间段内的机舱风向、风速测量数据。

具体地，在本步骤中，选取江苏沿海地区某半岛风电场为研究对象，该风电场安装50台WD77-1500S型机组，单机容量1.5MW，根据风电场可研报告的统计结果，场区风速主要集中在4～12m/s风速段。

S120、建立风速、风向数据的概率密度分布曲线，设定风向扇区划分间隔、风速范围划分区间，获得若干风况域。

具体地，在本步骤中，以所述预设时间段为横坐标，统计每个所述采样间隔对应的风向、风速数据累计概率，建立所述风速、风向数据的概率密度分布曲线。根据所述风向数据概率密度曲线，设定风向扇区划分间隔。根据所述风速数据概率密度曲线，将机组运行风速分为若干间隔，以获得若干所述风况域。

S130、针对单一风况域，基于风向、风速测量数据，采用核密度估计方法，分别统计所述风电机组的偏航误差均值、偏航误差置信区间范围、延迟时间。

具体地，在本步骤中，针对单一风况域，基于SCADA测风数据，采用核密度估计方法，计算所述风电机组的偏航误差均值，建立所述风电机组的偏航误差概率密度分布曲线。根据所述风电机组的所述偏航误差概率密度曲线，确定偏航误差置信区间范围。将所述风电机组的所述偏航误差概率密度分布曲线与所述风向数据概率密度曲线置于同一坐标系下进行对比，分析得到所述风电机组的偏航角度与风向角度间的延迟时间。

S140、在单一风况域内，进行分数阶比例-积分-微分控制器设计和参数整定，选择适宜的偏航误差阈值和/或延迟时间参数进行风电机组偏航控制。

本实施例的风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法，通过风电机组全工况下偏航反馈分数阶比例-积分-微分控制器参数整定及增益调度，有效提高风电机组偏航控制动态响应特性并减小稳态误差，本实施例的控制方法，能够在风速较高、风向变化较快时能使机组及时对风，提高风能利用效率，提高风电机组的理论年发电量。

在一些实施方式中，所述分数阶比例-积分-微分控制器设计原理如下：

当所述风电机组的风向误差在允许范围[-8°，8°]时，认为是对风状态，系统不进行偏航控制；

当风向标检测的对风误差超过了所述允许范围时，系统发出偏航指令，通过分数阶PID偏航控制系统实现控制行为；

根据风速大小设置不同的延时时间T_d，延时结束后检测当前对风误差，当其恢复到设定范围[-4°，4°]时，结束偏航动作；

其中，分数阶PID控制器的传递函数形式为：

其中，P为控制器的比例系数，I为积分时间常数，D为微分时间常数，λ和β分别为控制器的积分阶次、微分阶次。

由于偏航系统是一个典型的非线性系统，所以很难建立精确的数学模型，因此采用简易数学模型，由此而确立偏航系统的传递函数为：

其中，K_m为比例常数，T_m为惯性时间常数。

由风资源自身特性可知风速越小，风向变化越频繁；相反，风速越大，湍流作用越弱，风向也越稳定。

如图3和图4所示，根据此特性，识别风电场单台机组的风速概率分布曲线，令风速概率曲线“峰值”对应的风速为V_m，以V_m为分界点可将额定风速V_e以下风速区间分成两个区间。

风速介于切入风速V_Cut-in与峰值风速V_Peak之间时为第一区间，偏航偏差阈值和延迟时间可大于机组原低风速段参数值，考虑到延迟时间取值最小、最大范围[T_min，T_max]，一般为[5，120]min，可令第一区间延迟时间取值范围为[T_L，T_max]，其中T_L为机组原低风速段延迟时间，在此范围内减少机组偏航次数，不会明显降低发电量；

风速介于峰值风速V_Peak与额定转速风速V_ωrated之间时为第二区间，风速相对较高，风向的采样精度也较高，同时风力机本体受到的侧向力的作用引起的振动也较大，应选取相对较小的偏航偏差阈值和较短的延迟时间，令其取值范围为[T_min，T_H]，其中T_H为原高风速段延迟时间阈值，应用在此范围内求取的较小延迟时间值来提高第二区间对风精度，从而提高发电量；

风速达到额定转速风速V_ωrated以后为第三区间，机组通过变桨距控制能够实现恒功率输出，可适当增大原高风速段的延迟时间来降低偏航控制的精度从而减轻变桨负担，同时也可减少偏航次数，考虑到高风速时机组所受载荷的限制，可令[T_H，T_max]为第三区间新的延迟时间取值范围。

在一些实施方式中，所述参数整定内容如下：

偏航控制周期：一次偏航控制过程的控制周期为30秒；

采样时间间隔T：风向数据采样间隔为1分钟，即机组每分钟进行一次偏航动作；

延迟时间T_d：由机组偏航误差的概率密度曲线与风向数据概率密度曲线对比得到；

偏航误差阈值：偏航角度误差和风力持续时间2个阈值；

偏航误差置信区间范围：按置信度95％求出相应置信区间。

在一些实施方式中，所述方法还包括：

建立风电机组的功率评价模型，利用所述风电机组的风向、风速测量数据重新计算优化后发电量和偏航比，并与优化前进行对比。

具体地，在本步骤中，为了实现优化前后风电机组数据的初步比较，需计算目标风电机组原始风向、风速测量数据的总发电量及偏航比，用于对风电机组偏航运行状况的初步评价和分析；

风电机组理论发电功率为：

式中，θ为偏航误差角，即来流风向与风轮旋转平面垂线的夹角；ρ为空气密度；S为风轮的扫掠面积；C_P(β,λ)为风能利用系数，与桨距角β和叶尖速比λ有关；v为风轮前的来流风速；

发电量与偏航比计算式如下：

W＝∑P·Δt

式中，W为风电机组总发电量；P为风电机组SCADA偏航功率；Δt为SCADA数据时间间隔；Y_Ratio为偏航比；T_yaw为风电机组偏航时间；T为风电机组运行总时间；

根据风力机动量理论可得到适用于偏航功率评价的法则：

式中，P_a为风轮吸收功率；R为风轮半径；V为风轮前风速；ρ为空气密度；θ为偏航偏差角；C_P为风能利用系数；

由于风速测量数据准确性较差，因此选用桨距角和叶尖速比函数C_P对上式进行化简：

式中，ω_g为发电机转速；G为齿轮箱速比；λ为尖速比；β为桨距角。

为了验证该优化算法的有效性，以上述风电场中某1.5MW风力发电机组SCADA系统中记录的秒级运行数据进行算例分析。

优化前偏航比为0.0946，总偏航次数为105963次；优化后的偏航比为0.0962，总偏航次数为108917次。上述数据表明，采用新的偏航控制参数既能满足偏航比的要求，又无明显增加偏航动作次数，避免了机组过多的疲劳损伤。

由功率更新前后的SCADA数据可分别画出该机组在偏航控制策略优化前后的功率曲线，对比效果如图5所示。从图5的仿真结果可看出，机组风功率曲线在6～11m/s风速段有较明显的改善，新的偏航控制参数在风速较高、风向变化较快时能使机组及时对风，提高风能利用效率。

根据仿真计算可知，此台1.5MW的风电机组优化前的年发电量约为83.4万kWh，优化后的年发电量约为87.0万kWh，采用新的偏航控制参数能够使机组的理论年发电量提升约为3％。

采用本实施例的风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法，优化前后偏航状态对比图如图6所示。可以看出，由于优化后采用的偏航偏差阈值和延迟时间相对较小，机组在第2风速区间明显提高了偏航对风精度。在整个仿真时间内，偏航参数全局优化效果明显。

本公开的另一方面，如图7所示，提供一种风电机组全风况增益调度偏航反馈控制系统100，该系统100可以适用于前文记载的方法，具体可以参考前文相关记载，在此不作赘述。所述系统100包括：

获取模块110，用于根据预先设定的采样间隔，获取风电机组预设时间段内的机舱风向、风速测量数据；

建立模块120，用于建立风速、风向数据的概率密度分布曲线，设定风向扇区划分间隔、风速范围划分区间，获得若干风况域；

计算模块130，用于针对单一风况域，基于风向、风速测量数据，采用核密度估计方法，分别统计所述风电机组的偏航误差均值、偏航误差置信区间范围、延迟时间；

控制模块140，用于在单一风况域内，进行分数阶比例-积分-微分控制器设计和参数整定，选择适宜的偏航误差阈值和/或延迟时间参数进行风电机组偏航控制。

本实施例的风电机组全风况增益调度偏航反馈控制系统，通过风电机组全工况下偏航反馈分数阶比例-积分-微分控制器参数整定及增益调度，有效提高风电机组偏航控制动态响应特性并减小稳态误差，本实施例的控制系统，能够在风速较高、风向变化较快时能使机组及时对风，提高风能利用效率，提高风电机组的理论年发电量。

本公开的另一方面，提供一种电子设备，包括：

一个或多个处理器；

存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，能使得所述一个或多个处理器实现根据前文记载的所述的方法。

本公开的另一方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时能实现根据前文记载的所述的方法。

其中，计算机可读介质可以是本公开的装置、设备、系统中所包含的，也可以是单独存在。

其中，计算机可读存储介质可是任何包含或存储程序的有形介质，其可以是电、磁、光、电磁、红外线、半导体的系统、装置、设备，更具体的例子包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、光纤、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件，或它们任意合适的组合。

其中，计算机可读存储介质也可包括在基带中或作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码，其具体的例子包括但不限于电磁信号、光信号，或它们任意合适的组合。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式，然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本公开的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本公开的保护范围。

Claims (10)

1.一种风电机组全风况增益调度偏航反馈控制方法，其特征在于，所述方法包括：

根据预先设定的采样间隔，获取风电机组预设时间段内的机舱风向、风速测量数据；

建立风速、风向数据的概率密度分布曲线，设定风向扇区划分间隔、风速范围划分区间，获得若干风况域；

针对单一风况域，基于风向、风速测量数据，采用核密度估计方法，分别统计所述风电机组的偏航误差均值、偏航误差置信区间范围、延迟时间；

在单一风况域内，进行分数阶比例-积分-微分控制器设计和参数整定，选择适宜的偏航误差阈值和/或延迟时间参数进行风电机组偏航控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立风速、风向数据的概率密度分布曲线，设定风向扇区划分间隔、风速范围划分区间，获得若干风况域，包括：

以所述预设时间段为横坐标，统计每个所述采样间隔对应的风向、风速数据累计概率，建立所述风速、风向数据的概率密度分布曲线；

根据所述风向数据概率密度曲线，设定风向扇区划分间隔；

根据所述风速数据概率密度曲线，将机组运行风速分为若干间隔，以获得若干所述风况域。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，针对单一风况域，基于风向、风速测量数据，采用核密度估计方法，分别统计所述风电机组的偏航误差均值、偏航误差置信区间范围、延迟时间，包括：

针对单一风况域，基于风向、风速测量数据，采用核密度估计方法，计算所述风电机组的偏航误差均值，建立所述风电机组的偏航误差概率密度分布曲线；

根据所述风电机组的所述偏航误差概率密度曲线，确定偏航误差置信区间范围；

将所述风电机组的所述偏航误差概率密度分布曲线与所述风向数据概率密度曲线置于同一坐标系下进行对比，分析得到所述风电机组的偏航角度与风向角度间的延迟时间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述分数阶比例-积分-微分控制器设计原理如下：

当所述风电机组的风向误差在允许范围[-8°，8°]时，认为是对风状态，系统不进行偏航控制；

当风向标检测的对风误差超过了所述允许范围时，系统发出偏航指令，通过分数阶PID偏航控制系统实现控制行为；

根据风速大小设置不同的延时时间T_d，延时结束后检测当前对风误差，当其恢复到设定范围[-4°，4°]时，结束偏航动作；

其中，分数阶PID控制器的传递函数形式为：

其中，P为控制器的比例系数，I为积分时间常数，D为微分时间常数，λ和β分别为控制器的积分阶次、微分阶次；

由于偏航系统是一个典型的非线性系统，所以很难建立精确的数学模型，因此采用简易数学模型，由此而确立偏航系统的传递函数为：

其中，K_m为比例常数，T_m为惯性时间常数。

5.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述参数整定内容如下：

偏航控制周期：一次偏航控制过程的控制周期为30秒；

采样时间间隔T：风向数据采样间隔为1分钟，即机组每分钟进行一次偏航动作；

延迟时间T_d：由机组偏航误差的概率密度曲线与风向数据概率密度曲线对比得到；

偏航误差阈值：偏航角度误差和风力持续时间2个阈值；

偏航误差置信区间范围：按置信度95％求出相应置信区间。

6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

建立风电机组的功率评价模型，利用所述风电机组的风向、风速测量数据重新计算优化后发电量和偏航比，并与优化前进行对比。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述建立风电机组的功率评价模型，包括：

为了实现优化前后风电机组数据的初步比较，需计算目标风电机组原始风向、风速测量数据的总发电量及偏航比，用于对风电机组偏航运行状况的初步评价和分析；

风电机组理论发电功率为：

式中，θ为偏航误差角，即来流风向与风轮旋转平面垂线的夹角；ρ为空气密度；S为风轮的扫掠面积；C_P(β,λ)为风能利用系数，与桨距角β和叶尖速比λ有关；v为风轮前的来流风速；

发电量与偏航比计算式如下：

W＝∑P·Δt

式中，W为风电机组总发电量；P为风电机组SCADA偏航功率；Δt为SCADA数据时间间隔；Y_Ratio为偏航比；T_yaw为风电机组偏航时间；T为风电机组运行总时间；

根据风力机动量理论可得到适用于偏航功率评价的法则：

式中，P_a为风轮吸收功率；R为风轮半径；V为风轮前风速；ρ为空气密度；θ为偏航偏差角；C_P为风能利用系数；

由于风速测量数据准确性较差，因此选用桨距角和叶尖速比函数C_P对上式进行化简：

式中，ω_g为发电机转速；G为齿轮箱速比；λ为尖速比；β为桨距角。

8.一种风电机组全风况增益调度偏航反馈控制系统，其特征在于，所述系统包括：

获取模块，用于根据预先设定的采样间隔，获取风电机组预设时间段内的机舱风向、风速测量数据；

建立模块，用于建立风速、风向数据的概率密度分布曲线，设定风向扇区划分间隔、风速范围划分区间，获得若干风况域；

计算模块，用于针对单一风况域，基于风向、风速测量数据，采用核密度估计方法，分别统计所述风电机组的偏航误差均值、偏航误差置信区间范围、延迟时间；

控制模块，用于在单一风况域内，进行分数阶比例-积分-微分控制器设计和参数整定，选择适宜的偏航误差阈值和/或延迟时间参数进行风电机组偏航控制。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储单元，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，能使得所述一个或多个处理器实现根据权利要求1至7任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其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执行时能实现根据权利要求1至7任一项所述的方法。

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