CN117791743A - 风电机组的发电控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电机组的发电控制方法及装置。其中，该方法包括：获取风电机组运行过程中产生的运行数据；获取风电机组的影响因素数据，影响因素数据是风电机组所在区域中影响风电机组发电的各个因素对应的数据；根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率调控量分量；根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率；根据发电功率的大小确定各运行数据的调控方式；根据调控方式控制风电机组的运行方式，以使风电机组的发电行为满足电网需求。本发明解决了相关技术中海上风电机组运行可靠性较低，无法满足电网需求的技术问题。

Description

风电机组的发电控制方法及装置

技术领域

本发明涉及电力系统及其自动化技术领域，具体而言，涉及一种风电机组的发电控制方法及装置。

背景技术

风能属于不稳定能源，受风速的影响很大，而且风电场的出力大小也是变化的，取决于风速的大小，特别是存在高峰负荷时期风电场可能处理很小，而非高峰负荷时期风电场可能处理很大的问题，所以风电场接入电网后将对电网的安全运行产生严重影响。当风速小于切入风速或大于切出风速，风电机组均无输出功率；当风速对于切入风速而小于额定风速时，风电机组输出功率小于额定功率；当风速对于额定风速而小于切出风速时，风电机组输出额定功率。在一年的不同季节风速完全不同，在一天的不同时段风速完全不同，风速具有随机性、波动性和间歇性。因此，小风电场风速往往也表现为最小风速、最大风速、平均风速、多年平均风速、计算平均风速、加权平均风速、数学平均风速等等表式形式。采用不同风速的表式形式，小风电场会获得不同装机容量水平。不同装机容量水平，在不同季节小风电场发电功率和发电量也往往不同，最优导致小风电站风能利用率、发电设备利用率、发电设备年最大利用小时数也不同。

在恒定风速或缓慢变化风速下，基于闭环转速控制的风电机组有功功率控制方法和基于预设功率给定的风电机组有功功率控制方法，都能够将风机调节到稳定平衡点。在该运行点处，风机气动功率、电磁功率和电网功率指令三者相等，从而既响应了电网功率指令，又维持了自身机电动态稳定。由于风机机组能够长时间运行在稳定平衡点，上述两类方法都能实现有功功率控制目标，且控制性能相近。

但是，在湍流风速的情况下，由于大惯量风轮固有的慢动态特性以及发电机额定容量和风机结构载荷的工程约束，风机很难持续运行在稳定平衡点，而是大部分处于跟踪稳定平衡点、不断变速的动态过程中。采用基于闭环转速控制的风电机组有功功率控制方法和基于预设功率给定的风电机组有功功率控制方法，控制性能变差，无法满足电网对海上风电给以期望的稳定出力需求。

针对上述相关技术中海上风电机组运行可靠性较低，无法满足电网需求的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种风电机组的发电控制方法及装置，以至少解决相关技术中海上风电机组运行可靠性较低，无法满足电网需求的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种风电机组的发电控制方法，包括：获取风电机组运行过程中产生的运行数据；获取所述风电机组的影响因素数据，其中，所述影响因素数据是所述风电机组所在区域中影响所述风电机组发电的各个因素对应的数据；根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的各所述运行数据时，所述风电机组的发电功率调控量分量；根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的各所述运行数据时，所述风电机组的发电功率；根据所述发电功率的大小确定各所述运行数据的调控方式；根据所述调控方式控制所述风电机组的运行方式，以使所述风电机组的发电行为满足电网需求。

可选地，获取风电机组运行过程中的产生的运行数据，包括：通过电力物联网系统获取所述风电机组运行过程中产生的所述运行数据。

可选地，获取所述风电机组的影响因素数据，包括：通过电力物联网系统获取所述风电机组的所述影响因素数据，其中，所述影响因素数据至少包括：所述风电机组所在区域的风力相关数据、空气密度数据。

可选地，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的齿轮箱增速比时，所述风电机组的发电功率调控量分量，包括：通过第一公式，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的齿轮箱增速比时，所述风电机组的发电功率调控量分量，其中，所述第一公式为：，/>表示t时段第i个所述风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t-1时段第i个所述风电机组的齿轮箱增速比、/>表示t-1时段第i个所述风电机组的发电机电磁转矩，/>表示t时段第i个所述风电机组的风轮转速的调控量分量，/>，/>表示第i个所述风电机组所在区域的风速的影响系数，/>表示第i个所述风电机组所在区域的来风间歇性的影响系数，/>表示第i个所述风电机组所在区域的风向的影响系数，/>表示第i个所述风电机组所在区域的来风风量的影响系数，/>表示第i个所述风电机组所在区域的海上风能转化效率。

可选地，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的发电机电磁转矩时，所述风电机组的发电功率调控量分量，包括：通过第二公式，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的发电机电磁转矩时，所述风电机组的发电功率调控量分量，其中，所述第二公式为：，/>表示单独调整所述发电机电磁转矩时t时段第i个所述风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t-1时段第i个所述风电机组的齿轮箱增速比，/>表示t时段第i个所述风电机组的发动机电磁转矩的调控量分量。

可选地，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的风轮转速时，所述风电机组的发电功率调控量分量，包括：通过第三公式，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的风轮转速时，所述风电机组的发电功率调控量分量，其中，所述第三公式为：，/>表示单独调整所述风轮转速时t时段第i个所述风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t时段第i个所述风电机组的齿轮箱增速比的调控量分量。

可选地，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的齿轮箱增速比时，所述风电机组的发电功率，包括：通过第四公式，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的齿轮箱增速比时，所述风电机组的发电功率，其中，所述第四公式为：

，

表示t时段第i个所述风电机组的发电功率，/>表示所述第i个所述风电机组所在区域的空气密度，/>表示所述第i个所述风电机组的扫风面积，/>表示所述第i个所述风电机组的风速，/>表示第i个所述风电机组的齿轮箱增速比的调控系数。

可选地，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的发电机电磁转矩时，所述风电机组的发电功率，包括：通过第五公式，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的发电机电磁转矩时，所述风电机组的发电功率，其中，所述第五公式为：

，

表示第i个所述风电机组的发电机电磁转矩的调控系数。

可选地，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的风轮转速时，所述风电机组的发电功率，包括：通过第六公式，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的风轮转速时，所述风电机组的发电功率，其中，所述第六公式为：

，

表示第i个所述风电机组的风轮转速的调控系数。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种风电机组的发电控制装置，包括：第一获取单元，用于获取风电机组运行过程中产生的运行数据；第二获取单元，用于获取所述风电机组的影响因素数据，其中，所述影响因素数据是所述风电机组所在区域中影响所述风电机组发电的各个因素对应的数据；第一确定单元，用于根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的各所述运行数据时，所述风电机组的发电功率调控量分量；第二确定单元，用于根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的各所述运行数据时，所述风电机组的发电功率；第三确定单元，用于根据所述发电功率的大小确定各所述运行数据的调控方式；控制单元，用于根据所述调控方式控制所述风电机组的运行方式，以使所述风电机组的发电行为满足电网需求。

可选地，所述第一获取单元，包括：第一获取模块，用于通过电力物联网系统获取所述风电机组运行过程中产生的所述运行数据。

可选地，所述第二获取单元，包括：第二获取模块，用于通过电力物联网系统获取所述风电机组的所述影响因素数据，其中，所述影响因素数据至少包括：所述风电机组所在区域的风力相关数据、空气密度数据。

可选地，所述第一确定单元，包括：第一确定模块，用于通过第一公式，根据所述运 行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的齿轮箱增速 比时，所述风电机组的发电功率调控量分量，其中，所述第一公式为：，表示t时段第i个所述风电机组的发电功率 调控量分量，表示t-1时段第i个所述风电机组的齿轮箱增速比、表示t-1 时段第i个所述风电机组的发电机电磁转矩，表示t时段第i个所述风电机组的风 轮转速的调控量分量，，表示第i个所述风电机组所在区域 的风速的影响系数，表示第i个所述风电机组所在区域的来风间歇性的影响系数，表 示第i个所述风电机组所在区域的风向的影响系数，表示第i个所述风电机组所在区域 的来风风量的影响系数，表示第i个所述风电机组所在区域的海上风能转化效率。

可选地，所述第一确定单元，包括：第二确定单元，用于通过第二公式，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的发电机电磁转矩时，所述风电机组的发电功率调控量分量，其中，所述第二公式为：，/>表示单独调整所述发电机电磁转矩时t时段第i个所述风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t-1时段第i个所述风电机组的齿轮箱增速比，/>表示t时段第i个所述风电机组的发动机电磁转矩的调控量分量。

可选地，所述第一确定单元，包括：第三确定单元，用于通过第三公式，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的风轮转速时，所述风电机组的发电功率调控量分量，其中，所述第三公式为：，/>表示单独调整所述风轮转速时t时段第i个所述风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t时段第i个所述风电机组的齿轮箱增速比的调控量分量。

可选地，所述第二确定单元，包括：第四确定单元，用于通过第四公式，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的齿轮箱增速比时，所述风电机组的发电功率，其中，所述第四公式为：，/>表示t时段第i个所述风电机组的发电功率，/>表示所述第i个所述风电机组所在区域的空气密度，表示所述第i个所述风电机组的扫风面积，/>表示所述第i个所述风电机组的风速，/>表示第i个所述风电机组的齿轮箱增速比的调控系数。

可选地，所述第二确定单元，包括：第五确定单元，用于通过第五公式，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的发电机电磁转矩时，所述风电机组的发电功率，其中，所述第五公式为：，/>表示第i个所述风电机组的发电机电磁转矩的调控系数。

可选地，所述第二确定单元，包括：第六确定单元，用于通过第六公式，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的风轮转速时，所述风电机组的发电功率，其中，所述第六公式为：，/>表示第i个所述风电机组的风轮转速的调控系数。

根据本发明实施例的另外一个方面，还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包括存储的程序，其中，所述程序执行上述中任意一项所述的风电机组的发电控制方法。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述中任意一项所述的风电机组的发电控制方法。

在本发明实施例中，获取风电机组运行过程中产生的运行数据；获取风电机组的影响因素数据，其中，影响因素数据是风电机组所在区域中影响风电机组发电的各个因素对应的数据；根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率调控量分量；根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率；根据发电功率的大小确定各运行数据的调控方式；根据调控方式控制风电机组的运行方式，以使风电机组的发电行为满足电网需求。通过本发明提供的技术方案，实现了可以对齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速进行单独调整，以对风电机组的功率进行安全调控的目的，达到了提高风电机组的发电稳定性的技术效果，同时也使得风电机组出力满足电网调度需求，进而解决了相关技术中海上风电机组运行可靠性较低，无法满足电网需求的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明实施例的一种风电机组的发电控制方法的移动终端的硬件结构框图；

图2是根据本发明实施例的风电机组的发电控制方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的风电机组的发电控制装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

正如背景技术中所介绍的，由于大惯量风轮固有的慢动态特性以及发电机额定容量和风机结构载荷的工程约束，风机很难持续运行在稳定平衡点，而是大部分处于跟踪稳定平衡点、不断变速的动态过程中。采用基于闭环转速控制的风电机组有功功率控制方法和基于预设功率给定的风电机组有功功率控制方法，控制性能变差，无法满足电网对海上风电给以期望的稳定出力需求。针对上述缺陷，在本发明的实施例中提供了一种风电机组的发电控制方法及装置、计算机可读存储介质以及处理器。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明实施例中所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端或者类似的运算装置中执行。以运行在移动终端上为例，图1是本发明实施例的一种风电机组的发电控制方法的移动终端的硬件结构框图。如图1所示，移动终端可以包括一个或多个(图1中仅示出一个)处理器102(处理器102可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)和用于存储数据的存储器104，其中，上述移动终端还可以包括用于通信功能的传输设备106以及输入输出设备108。本领域普通技术人员可以理解，图1所示的结构仅为示意，其并不对上述移动终端的结构造成限定。例如，移动终端还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。

存储器104可用于存储计算机程序，例如，应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的风电机组的发电控制方法对应的计算机程序，处理器102通过运行存储在存储器104内的计算机程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的方法。存储器104可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器104可进一步包括相对于处理器102远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至移动终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。传输设备106用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括移动终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输设备106包括一个网络适配器(Network Interface Controller，简称为NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输设备106可以为射频(Radio Frequency，简称为RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。

根据本发明实施例，提供了一种风电机组的发电控制方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图2是根据本发明实施例的风电机组的发电控制方法的流程图，如图2所示，该风电机组的发电控制方法包括如下步骤：

步骤S202，获取风电机组运行过程中产生的运行数据。

可选的，上述运行数据可以包括但不限于：发电功率、机组齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速等。

需要说明的是，本发明实施例中的风电机组可以为海上风电机组。

步骤S204，获取风电机组的影响因素数据，其中，影响因素数据是风电机组所在区域中影响风电机组发电的各个因素对应的数据。

可选的，上述影响因素数据可以包括但不限于：海上风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等实时数据。

步骤S206，根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率调控量分量。

在该实施例中，可以根据上述获取的运行数据和影响因素数据来确定单独调整风电机组的某个运行参数时，风电机组的发电功率调控量分量。在此不再追溯，下面进行详细说明。

步骤S208，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率。

在该实施例中，可以根据上述发电功率调控量分量、上述影响因素数据以及风电机组的特征数据来确定调整风电机组的某个运行数据时，风电机组的发电功率。

步骤S210，根据发电功率的大小确定各运行数据的调控方式。

在该实施例中，可以单独调整某个运行参数时的风电机组的发电功率进行大小比对，以确定各运行数据的调整方式，从而可以使得对风电机组的调控能够确定其发电的稳定性以及发电效率。

步骤S212，根据调控方式控制风电机组的运行方式，以使风电机组的发电行为满足电网需求。

由上述可知，在本发明实施例中，获取风电机组运行过程中产生的运行数据；获取风电机组的影响因素数据，其中，影响因素数据是风电机组所在区域中影响风电机组发电的各个因素对应的数据；根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率调控量分量；根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率；根据发电功率的大小确定各运行数据的调控方式；根据调控方式控制风电机组的运行方式，以使风电机组的发电行为满足电网需求，实现了可以对齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速进行单独调整，以对风电机组的功率进行安全调控的目的，达到了提高风电机组的发电稳定性的技术效果，同时也使得风电机组出力满足电网调度需求。

因此，通过本发明实施例提供的风电机组的发电控制方法，解决了相关技术中海上风电机组运行可靠性较低，无法满足电网需求的技术问题。

根据本发明上述实施例，获取风电机组运行过程中的产生的运行数据，包括：通过电力物联网系统获取风电机组运行过程中产生的运行数据。

在该实施例中，可以利用电力物联网系统来获取风电站及其风电机组的运行数据，例如，发电功率、机组齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速等。

根据本发明上述实施例，获取风电机组的影响因素数据，可以包括：通过电力物联网系统获取风电机组的影响因素数据，其中，影响因素数据至少包括：风电机组所在区域的风力相关数据、空气密度数据。

在该实施例中，可以利用电力物联网系统获取海上风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等实时数据，即，影响因素数据。

根据本发明上述实施例，根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的运行数据中的齿轮箱增速比时，风电机组的发电功率调控量分量，包括：通过第一公式，根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的运行数据中的齿轮箱增速比时，风电机组的发电功率调控量分量，其中，第一公式为：，表示t时段第i个风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t-1时段第i个风电机组的齿轮箱增速比、/>表示t-1时段第i个风电机组的发电机电磁转矩，/>表示t时段第i个风电机组的风轮转速的调控量分量，/>，/>表示第i个风电机组所在区域的风速的影响系数，/>表示第i个风电机组所在区域的来风间歇性的影响系数，/>表示第i个风电机组所在区域的风向的影响系数，/>表示第i个风电机组所在区域的来风风量的影响系数，/>表示第i个风电机组所在区域的海上风能转化效率。

在该实施例中，齿轮箱增速比单独调整时，t时段内第i个风电机组的发电功率调控量分量可以通过上述第一公式来确定，通过上述各个参数能够比较准确且合理地计算出t时段内第i个风电机组的发电功率调控量分量。

根据本发明上述实施例，根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的运行数据中的发电机电磁转矩时，风电机组的发电功率调控量分量，包括：通过第二公式，根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的运行数据中的发电机电磁转矩时，风电机组的发电功率调控量分量，其中，第二公式为：，/>表示单独调整发电机电磁转矩时t时段第i个风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t-1时段第i个风电机组的齿轮箱增速比，/>表示t时段第i个风电机组的发动机电磁转矩的调控量分量。

在该实施例中，发电机电磁转矩单独调整时，t时段第i个风电机组发电功率调控量分量可以通过上述第二公式计算得到，通过上述参数可以比较准确且合理地计算出t时段内第i个风电机组的发电功率调控量分量。

根据本发明上述实施例，根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的运行数据中的风轮转速时，风电机组的发电功率调控量分量，包括：通过第三公式，根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的运行数据中的风轮转速时，风电机组的发电功率调控量分量，其中，第三公式为：，/>表示单独调整风轮转速时t时段第i个风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t时段第i个风电机组的齿轮箱增速比的调控量分量。

在该实施例中，风轮转速单独调整时，t时段第i个风电机组发电功率调控分量可以通过上述第三公式计算得到，通过上述参数可以比较准确且合理地计算出t时段内第i个风电机组的发电功率调控量分量。

根据本发明上述实施例，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的运行数据中的齿轮箱增速比时，风电机组的发电功率，包括：通过第四公式，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的运行数据中的齿轮箱增速比时，风电机组的发电功率，其中，第四公式为：，/>表示t时段第i个风电机组的发电功率，/>表示第i个风电机组所在区域的空气密度，/>表示第i个风电机组的扫风面积，/>表示第i个风电机组的风速，/>表示第i个风电机组的齿轮箱增速比的调控系数。

在该实施例中，齿轮箱增速比单独调整时，可以利用物联网的信息共享对海上风电机组输出功率的数据安全管理，进而将时段t第i台风电机组输出功率的调控为第四公式的计算结果。

此外，上述公式可以变形为：，为时段t第i个海上风电机组发电功率；/>为第i个海上风电机组风速；/>为第i个海上风电机组扫风面积，/>，/>为第i个海上风电机组风叶长度；/>为第i个海上风电机组空气密度。/>为在时段/>第i台风电机组齿轮箱增速比的调控系数。

上述风电机组齿轮箱增速比调整系数设定为：

，

式中分别为风电机组所在区域风速边界系数，。

在本发明实施例中，根据运行数据，利用专家法可以确定风电机组齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速的调控系数。

根据本发明上述实施例，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的运行数据中的发电机电磁转矩时，风电机组的发电功率，包括：通过第五公式，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的运行数据中的发电机电磁转矩时，风电机组的发电功率，其中，第五公式为：，/>表示第i个风电机组的发电机电磁转矩的调控系数。

在该实施例中，发电机电磁转矩单独调整时，可以利用物联网的信息共享对海上风电机组输出功率的数据安全管理，进而将时段t第i台风电机组输出功率的调控为如上述第五公式所示。

此外，上述公式可变形为：。

上述风电机组电磁转矩调整系数设定为：

。

根据本发明上述实施例，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的运行数据中的风轮转速时，风电机组的发电功率，包括：通过第六公式，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的运行数据中的风轮转速时，风电机组的发电功率，其中，第六公式为：

，

表示第i个风电机组的风轮转速的调控系数。

在该实施例中，风轮转速单独调整时，可以利用物联网的信息共享对海上风电机组输出功率的数据安全管理，进而将时段t第i台风电机组输出功率的调控为如上述第六公式所示。

上述风电机组风轮转速调整系数设定为：

。

通过本发明上述实施例提供的技术方案，采用风电机组发电控制中数据安全管理方法克服了现有技术的不足。风电机组发电控制中数据安全管理的基本原理是利用电力物联网系统，获取海上风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等实时数据，考虑齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速等单独调整变化的不同级数，利用机组齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速等的单独调整来控制风电机组的出力，使风电机组出力满足电网调度的需求，同时在风电机组出力计算中融入风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等的影响。

该方法考虑齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速等单独调整变化的不同级数，并考虑风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等的影响，利用机组齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速等的单独调整来控制风电机组的出力，提出风电机组发电控制中数据安全管理方法。

该适应物联网的风电机组发电数据安全管理方法，可以计算齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速单独调整时海上风电机组调控功率的数据安全调控量。这种适应物联网的风电机组发电数据安全管理方法，同时考虑风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等的影响，改善风电机组有功功率控制性能，满足电网对海上风电给以期望的稳定出力需求，为电网调度、发电控制提供理论指导，为新能源发电及智能电网调度运行提供必要的技术支撑。

综上所述，在本发明实施例中，风电机组出力受入风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等的影响，还受齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速单独调整的影响。风电机组发电控制中数据安全管理，可利用机组齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速等单独调整中物联网信息共享和数据融合技术，考虑齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速等单独调整变化的不同级数，并考虑风速、空气密度、来风间歇性、风向、风量、海浪等的影响。而且该方法可采用专家评估的方法，根据运行数据，确定风电机组齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速的单独调控系数，进而计算风电机组出力的调控量。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本申请各个实施例的方法。

根据本发明实施例，还提供了一种用于实施上述风电机组的发电控制方法的风电机组的发电控制装置，图3是根据本发明实施例的风电机组的发电控制装置的示意图，如图3所示，该装置包括：第一获取单元301，第二获取单元303，第一确定单元305，第二确定单元307，第三确定单元309以及控制单元311。下面对该风电机组的发电控制装置进行详细说明。

第一获取单元301，用于获取风电机组运行过程中产生的运行数据。

第二获取单元303，用于获取风电机组的影响因素数据，其中，影响因素数据是风电机组所在区域中影响风电机组发电的各个因素对应的数据。

第一确定单元305，用于根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率调控量分量。

第二确定单元307，用于根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率。

第三确定单元309，用于根据发电功率的大小确定各运行数据的调控方式。

控制单元311，用于根据调控方式控制风电机组的运行方式，以使风电机组的发电行为满足电网需求。

此处需要说明的是，上述第一获取单元301，第二获取单元303，第一确定单元305，第二确定单元307，第三确定单元309以及控制单元311对应于上述实施例中的步骤S202至步骤S212，五个单元与对应的步骤所实现的实例和应用场景相同，但不限于上述实施例所公开的内容。

由上可知，本发明上述实施例记载的方案中，可以利用第一获取单元获取风电机组运行过程中产生的运行数据；接着利用第二获取单元获取风电机组的影响因素数据，其中，影响因素数据是风电机组所在区域中影响风电机组发电的各个因素对应的数据；利用第一确定单元根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率调控量分量；利用第二确定单元根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率；利用第三确定单元根据发电功率的大小确定各运行数据的调控方式；利用控制单元根据调控方式控制风电机组的运行方式，以使风电机组的发电行为满足电网需求，实现了可以对齿轮箱增速比、发电机电磁转矩、风轮转速进行单独调整，以对风电机组的功率进行安全调控的目的，达到了提高风电机组的发电稳定性的技术效果，同时也使得风电机组出力满足电网调度需求。

因此，通过本发明实施例提供的风电机组的发电控制方法，解决了相关技术中海上风电机组运行可靠性较低，无法满足电网需求的技术问题。

在一种可选的实施例中，第一获取单元，包括：第一获取模块，用于通过电力物联网系统获取风电机组运行过程中产生的运行数据。

在一种可选的实施例中，第二获取单元，包括：第二获取模块，用于通过电力物联网系统获取风电机组的影响因素数据，其中，影响因素数据至少包括：风电机组所在区域的风力相关数据、空气密度数据。

在一种可选的实施例中，第一确定单元，包括：第一确定模块，用于通过第一公式， 根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的运行数据中的齿轮箱增速比时，风 电机组的发电功率调控量分量，其中，第一公式为：，表示t时段第i个风电机组的发电功率调控量分量，表示t-1时段第i个风电 机组的齿轮箱增速比、表示t-1时段第i个风电机组的发电机电磁转矩， 表示t时段第i个风电机组的风轮转速的调控量分量，，表 示第i个风电机组所在区域的风速的影响系数，表示第i个风电机组所在区域的来风间歇 性的影响系数，表示第i个风电机组所在区域的风向的影响系数，表示第i个风电机 组所在区域的来风风量的影响系数，表示第i个风电机组所在区域的海上风能转化效 率。

在一种可选的实施例中，第一确定单元，包括：第二确定单元，用于通过第二公式，根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的运行数据中的发电机电磁转矩时，风电机组的发电功率调控量分量，其中，第二公式为：，/>表示单独调整发电机电磁转矩时t时段第i个风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t-1时段第i个风电机组的齿轮箱增速比，/>表示t时段第i个风电机组的发动机电磁转矩的调控量分量。

在一种可选的实施例中，第一确定单元，包括：第三确定单元，用于通过第三公式，根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的运行数据中的风轮转速时，风电机组的发电功率调控量分量，其中，第三公式为：，表示单独调整风轮转速时t时段第i个风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t时段第i个风电机组的齿轮箱增速比的调控量分量。

在一种可选的实施例中，第二确定单元，包括：第四确定单元，用于通过第四公式，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的运行数据中的齿轮箱增速比时，风电机组的发电功率，其中，第四公式为：

，

表示t时段第i个风电机组的发电功率，/>表示第i个风电机组所在区域的空气密度，/>表示第i个风电机组的扫风面积，/>表示第i个风电机组的风速，/>表示第i个风电机组的齿轮箱增速比的调控系数。

在一种可选的实施例中，第二确定单元，包括：第五确定单元，用于通过第五公式，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的运行数据中的发电机电磁转矩时，风电机组的发电功率，其中，第五公式为：

，

表示第i个风电机组的发电机电磁转矩的调控系数。

在一种可选的实施例中，第二确定单元，包括：第六确定单元，用于通过第六公式，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的运行数据中的风轮转速时，风电机组的发电功率，其中，第六公式为：

，

表示第i个风电机组的风轮转速的调控系数。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，程序执行上述中任意一项的风电机组的发电控制方法。

可选地，在本实施例中，上述计算机可读存储介质可以位于计算机网络中计算机终端群中的任意一个计算机终端中，或者位于通信设备群中的任意一个通信设备中。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：获取风电机组运行过程中产生的运行数据；获取风电机组的影响因素数据，其中，影响因素数据是风电机组所在区域中影响风电机组发电的各个因素对应的数据；根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率调控量分量；根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的各运行数据时，风电机组的发电功率；根据发电功率的大小确定各运行数据的调控方式；根据调控方式控制风电机组的运行方式，以使风电机组的发电行为满足电网需求。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：通过电力物联网系统获取风电机组运行过程中产生的运行数据。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：通过电力物联网系统获取风电机组的影响因素数据，其中，影响因素数据至少包括：风电机组所在区域的风力相关数据、空气密度数据。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：通过第一公式，根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的运行数据中的齿轮箱增速比时，风电机组的发电功率调控量分量，其中，第一公式为：，/>表示t时段第i个风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t-1时段第i个风电机组的齿轮箱增速比、/>表示t-1时段第i个风电机组的发电机电磁转矩，/>表示t时段第i个风电机组的风轮转速的调控量分量，/>，/>表示第i个风电机组所在区域的风速的影响系数，/>表示第i个风电机组所在区域的来风间歇性的影响系数，/>表示第i个风电机组所在区域的风向的影响系数，/>表示第i个风电机组所在区域的来风风量的影响系数，/>表示第i个风电机组所在区域的海上风能转化效率。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：通过第二公式，根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的运行数据中的发电机电磁转矩时，风电机组的发电功率调控量分量，其中，第二公式为：，/>表示单独调整发电机电磁转矩时t时段第i个风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t-1时段第i个风电机组的齿轮箱增速比，/>表示t时段第i个风电机组的发动机电磁转矩的调控量分量。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：通过第三公式，根据运行数据和影响因素数据确定单独调整风电机组的运行数据中的风轮转速时，风电机组的发电功率调控量分量，其中，第三公式为：，/>表示单独调整风轮转速时t时段第i个风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t时段第i个风电机组的齿轮箱增速比的调控量分量。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：通过第四公式，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的运行数据中的齿轮箱增速比时，风电机组的发电功率，其中，第四公式为：，/>表示t时段第i个风电机组的发电功率，/>表示第i个风电机组所在区域的空气密度，/>表示第i个风电机组的扫风面积，/>表示第i个风电机组的风速，/>表示第i个风电机组的齿轮箱增速比的调控系数。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：通过第五公式，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的运行数据中的发电机电磁转矩时，风电机组的发电功率，其中，第五公式为：，/>表示第i个风电机组的发电机电磁转矩的调控系数。

可选地，在本实施例中，计算机可读存储介质被设置为存储用于执行以下步骤的程序代码：通过第六公式，根据发电功率调控量分量、影响因素数据以及风电机组的特征数据确定单独调整风电机组的运行数据中的风轮转速时，风电机组的发电功率，其中，第六公式为：，/>表示第i个风电机组的风轮转速的调控系数。

根据本发明实施例的另外一个方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述中任意一项的风电机组的发电控制方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元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全部或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（可为个人计算机、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、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种风电机组的发电控制方法，其特征在于，包括：

获取风电机组运行过程中产生的运行数据；

获取所述风电机组的影响因素数据，其中，所述影响因素数据是所述风电机组所在区域中影响所述风电机组发电的各个因素对应的数据；

根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的各所述运行数据时，所述风电机组的发电功率调控量分量；

根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的各所述运行数据时，所述风电机组的发电功率；

根据所述发电功率的大小确定各所述运行数据的调控方式；

根据所述调控方式控制所述风电机组的运行方式，以使所述风电机组的发电行为满足电网需求。

2.根据权利要求1所述的风电机组的发电控制方法，其特征在于，获取风电机组运行过程中的产生的运行数据，包括：

通过电力物联网系统获取所述风电机组运行过程中产生的所述运行数据。

3.根据权利要求1所述的风电机组的发电控制方法，其特征在于，获取所述风电机组的影响因素数据，包括：

通过电力物联网系统获取所述风电机组的所述影响因素数据，其中，所述影响因素数据至少包括：所述风电机组所在区域的风力相关数据、空气密度数据。

4.根据权利要求1所述的风电机组的发电控制方法，其特征在于，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的齿轮箱增速比时，所述风电机组的发电功率调控量分量，包括：

通过第一公式，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的齿轮箱增速比时，所述风电机组的发电功率调控量分量，其中，所述第一公式为：，/>表示t时段第i个所述风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t-1时段第i个所述风电机组的齿轮箱增速比、表示t-1时段第i个所述风电机组的发电机电磁转矩，/>表示t时段第i个所述风电机组的风轮转速的调控量分量，/>，/>表示第i个所述风电机组所在区域的风速的影响系数，/>表示第i个所述风电机组所在区域的来风间歇性的影响系数，/>表示第i个所述风电机组所在区域的风向的影响系数，/>表示第i个所述风电机组所在区域的来风风量的影响系数，/>表示第i个所述风电机组所在区域的海上风能转化效率。

5.根据权利要求1所述的风电机组的发电控制方法，其特征在于，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的发电机电磁转矩时，所述风电机组的发电功率调控量分量，包括：

通过第二公式，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的发电机电磁转矩时，所述风电机组的发电功率调控量分量，其中，所述第二公式为：，/>表示单独调整所述发电机电磁转矩时t时段第i个所述风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t-1时段第i个所述风电机组的齿轮箱增速比，/>表示t时段第i个所述风电机组的发动机电磁转矩的调控量分量。

6.根据权利要求1所述的风电机组的发电控制方法，其特征在于，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的风轮转速时，所述风电机组的发电功率调控量分量，包括：

通过第三公式，根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的风轮转速时，所述风电机组的发电功率调控量分量，其中，所述第三公式为：，/>表示单独调整所述风轮转速时t时段第i个所述风电机组的发电功率调控量分量，/>表示t时段第i个所述风电机组的齿轮箱增速比的调控量分量。

7.根据权利要求1所述的风电机组的发电控制方法，其特征在于，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的齿轮箱增速比时，所述风电机组的发电功率，包括：

通过第四公式，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的齿轮箱增速比时，所述风电机组的发电功率，其中，所述第四公式为：

，

表示t时段第i个所述风电机组的发电功率，/>表示所述第i个所述风电机组所在区域的空气密度，/>表示所述第i个所述风电机组的扫风面积，/>表示所述第i个所述风电机组的风速，/>表示第i个所述风电机组的齿轮箱增速比的调控系数。

8.根据权利要求1所述的风电机组的发电控制方法，其特征在于，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的发电机电磁转矩时，所述风电机组的发电功率，包括：

通过第五公式，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的发电机电磁转矩时，所述风电机组的发电功率，其中，所述第五公式为：

，

表示第i个所述风电机组的发电机电磁转矩的调控系数。

9.根据权利要求1所述的风电机组的发电控制方法，其特征在于，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的风轮转速时，所述风电机组的发电功率，包括：

通过第六公式，根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的所述运行数据中的风轮转速时，所述风电机组的发电功率，其中，所述第六公式为：

，

表示第i个所述风电机组的风轮转速的调控系数。

10.一种风电机组的发电控制装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取风电机组运行过程中产生的运行数据；

第二获取单元，用于获取所述风电机组的影响因素数据，其中，所述影响因素数据是所述风电机组所在区域中影响所述风电机组发电的各个因素对应的数据；

第一确定单元，用于根据所述运行数据和所述影响因素数据确定单独调整所述风电机组的各所述运行数据时，所述风电机组的发电功率调控量分量；

第二确定单元，用于根据所述发电功率调控量分量、所述影响因素数据以及所述风电机组的特征数据确定单独调整所述风电机组的各所述运行数据时，所述风电机组的发电功率；

第三确定单元，用于根据所述发电功率的大小确定各所述运行数据的调控方式；

控制单元，用于根据所述调控方式控制所述风电机组的运行方式，以使所述风电机组的发电行为满足电网需求。