本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航控制方法。

背景技術(shù)：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪裝置可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的有效捕獲，而葉輪能夠有效捕獲風(fēng)能的先決條件是偏航系統(tǒng)的高效對(duì)風(fēng)，從而機(jī)組的偏航系統(tǒng)對(duì)風(fēng)機(jī)發(fā)電性能起著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)行機(jī)組關(guān)于偏航系統(tǒng)的研究和控制，主要針對(duì)偏航系統(tǒng)本身的保護(hù)、偏航系統(tǒng)的對(duì)風(fēng)、偏航系統(tǒng)的降載、偏航系統(tǒng)的風(fēng)場(chǎng)級(jí)控制等進(jìn)行研究。針對(duì)偏航控制主要的技術(shù)手段及方法包括：開(kāi)發(fā)新的控制算法；采用新的測(cè)風(fēng)、對(duì)風(fēng)裝置；采用新的偏航速率調(diào)整裝置；采用新的控制方法；上述控制方法及裝置的任意結(jié)合等形式。目前新的控制算法主要為自適應(yīng)控制、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、反時(shí)限控制以及矢量控制；新的測(cè)風(fēng)、對(duì)風(fēng)裝置主要為采用雷達(dá)測(cè)風(fēng)儀進(jìn)行測(cè)風(fēng)，并基于遙感測(cè)試技術(shù)提出機(jī)組主動(dòng)偏航和風(fēng)向預(yù)測(cè)；新的偏航速率調(diào)整裝置主要針對(duì)偏航電機(jī)采用變頻器從而根據(jù)不同的偏航形式給定不同的偏航速率，增強(qiáng)機(jī)組的偏航對(duì)風(fēng)能力。新的控制方法主要針對(duì)風(fēng)向預(yù)測(cè)、風(fēng)向分區(qū)、風(fēng)速風(fēng)區(qū)以及其組合來(lái)執(zhí)行相關(guān)偏航動(dòng)作。

新的控制算法基于較深的基礎(chǔ)理論，編寫與實(shí)現(xiàn)相對(duì)繁瑣，主要針對(duì)相關(guān)算法進(jìn)行研究，未在實(shí)際工程應(yīng)用中大量采用。新的測(cè)風(fēng)、對(duì)風(fēng)裝置以及變頻器的采用，一方面增加了機(jī)組整機(jī)成本，另一方面則增加了機(jī)組的監(jiān)控接口，在增加故障監(jiān)測(cè)點(diǎn)的同時(shí)也增加了機(jī)組故障觸發(fā)點(diǎn)?，F(xiàn)有的偏航控制方法主要針對(duì)風(fēng)向預(yù)測(cè)、風(fēng)向風(fēng)區(qū)、風(fēng)速風(fēng)區(qū)及組合進(jìn)行偏航控制，但都沒(méi)有針對(duì)偏航次數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)作為機(jī)組偏航控制的觸發(fā)條件。本發(fā)明則基于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航次數(shù)，通過(guò)相關(guān)控制模塊，基于現(xiàn)有的硬件設(shè)備，動(dòng)態(tài)的給定相關(guān)偏航誤差角度，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的偏航控制。

cn102011698的附圖1提出了一種風(fēng)機(jī)偏航系統(tǒng)變速率控制方法，偏航速率受到風(fēng)速區(qū)間限制：在小風(fēng)下偏航速率大；大風(fēng)下偏航速率小。該方法主要針對(duì)風(fēng)速區(qū)間進(jìn)行判定來(lái)給定偏航變頻器執(zhí)行不同的偏航速率，其不足一是添加了變頻器，增加了偏航系統(tǒng)成本；二是未考慮風(fēng)向作為偏航系統(tǒng)的判定條件。cn102777319則提出了一種基于主、子變頻器的偏航控制系統(tǒng)，其實(shí)質(zhì)與cn102011698相似，優(yōu)點(diǎn)則是在偏航系統(tǒng)故障時(shí)可以更快速的定位相關(guān)故障，實(shí)現(xiàn)故障的快速診斷，不足則與cn102011698所述相同。cn103835879附圖2提出了一種反時(shí)限控制方法。該方法主要通過(guò)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和反時(shí)限算法實(shí)現(xiàn)偏差角和延時(shí)時(shí)間的動(dòng)態(tài)調(diào)整，根據(jù)對(duì)應(yīng)的偏航觸發(fā)角度進(jìn)行偏航控制。但是根據(jù)濾波風(fēng)速為控制輸入，通過(guò)反時(shí)限控制進(jìn)行機(jī)組偏航對(duì)風(fēng)，在風(fēng)速較穩(wěn)定而風(fēng)向發(fā)生變化情況下，因?yàn)榇藭r(shí)偏航誤差角調(diào)節(jié)范圍有限，會(huì)使得機(jī)組在風(fēng)向變化較大情況下偏航電機(jī)啟動(dòng)頻繁，則一方面增加了偏航設(shè)備的損壞程度，另一方面則機(jī)組在風(fēng)向變化情況下進(jìn)行偏航，導(dǎo)致機(jī)組承受陀螺力矩時(shí)間增多，增大了偏航系統(tǒng)的載荷。cn104314757附圖1提出了一種基于不同風(fēng)速下的模型參考自適應(yīng)控制。該方法對(duì)不同風(fēng)速下功率值的參考統(tǒng)計(jì)出最優(yōu)偏航對(duì)風(fēng)偏差角度，將實(shí)際偏航對(duì)風(fēng)偏差角與最優(yōu)偏航對(duì)風(fēng)偏差角之差作為反饋信號(hào)，通過(guò)后續(xù)自適應(yīng)控制模塊調(diào)整機(jī)組的偏航動(dòng)作，使其逐步追蹤最優(yōu)偏航角度，直到兩者之間誤差值最小后偏航停止。該方法可以在給定最優(yōu)偏航誤差角度后通過(guò)自適應(yīng)控制實(shí)時(shí)調(diào)整相關(guān)參數(shù)追蹤最優(yōu)偏航誤差角，但是該控制方法需要建立相關(guān)實(shí)際偏航系統(tǒng)矩陣方程及自適應(yīng)控制方法，而偏航系統(tǒng)方程并不容易獲得，從而最優(yōu)偏航誤差角的確定有待商榷。cn104373293圖2、圖3給出基于雷達(dá)測(cè)風(fēng)和遙感技術(shù)的風(fēng)機(jī)主動(dòng)偏航控制方法。通過(guò)測(cè)量到當(dāng)前時(shí)刻n個(gè)截面處風(fēng)向和風(fēng)速信息，進(jìn)行后續(xù)等效處理獲得機(jī)組的等效測(cè)量風(fēng)向信息。通過(guò)將等效測(cè)量風(fēng)向與偏航誤差角閥值對(duì)比實(shí)現(xiàn)機(jī)組的偏航對(duì)風(fēng)工作。該方法可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)向預(yù)測(cè)主動(dòng)提前偏航對(duì)風(fēng)，從而增強(qiáng)了機(jī)組的對(duì)風(fēng)能力，提高了發(fā)電水平。但是，因?yàn)椴捎昧诵碌脑O(shè)備，機(jī)組的整機(jī)成本增高。上述專利中涉及的相關(guān)偏航控制方法，或是增加了整機(jī)成本，或是控制方法存在不足之處，從而最好能有一種在兩者之間取得兼容性的偏航控制方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種基于現(xiàn)有偏航條件，使其能夠在提高機(jī)組偏航對(duì)風(fēng)能力，同時(shí)降低整機(jī)成本的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航控制方法。

本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航控制方法，包括以下步驟：通過(guò)周期性t(t＝t0+t1)選擇不同風(fēng)向判定模塊，對(duì)不同風(fēng)向區(qū)間統(tǒng)計(jì)的偏航次數(shù)n#做對(duì)比分析，結(jié)合風(fēng)速判定區(qū)間動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角δθ，實(shí)現(xiàn)機(jī)組偏航控制的有效控制。

該方法同樣針對(duì)不同風(fēng)向判定區(qū)間內(nèi)偏航次數(shù)做統(tǒng)計(jì)分析，可以有效的統(tǒng)計(jì)出該機(jī)組在不同風(fēng)向區(qū)間偏航次數(shù)的概率分布圖，可為風(fēng)場(chǎng)級(jí)機(jī)組統(tǒng)一協(xié)調(diào)偏航做數(shù)據(jù)參考。

此外，本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航控制系統(tǒng)，包含以下模塊：

模塊1：計(jì)時(shí)使能選擇模塊；機(jī)組偏航控制周期性選擇模塊，主要是為后續(xù)風(fēng)向判定模塊進(jìn)行周期性使能選擇；

模塊2：偏航計(jì)數(shù)模塊1和2；模塊2主要包括偏航計(jì)數(shù)模塊和計(jì)數(shù)判定模塊，主要是根據(jù)模塊1選擇的偏航計(jì)數(shù)模塊，執(zhí)行不同偏航允許誤差區(qū)間內(nèi)偏航次數(shù)的統(tǒng)計(jì)和偏航次數(shù)閾值的判定；

模塊3：風(fēng)速判定模塊；風(fēng)速判定模塊主要是統(tǒng)計(jì)在模塊2執(zhí)行周期內(nèi)風(fēng)速的區(qū)間值判定，后續(xù)結(jié)合模塊2統(tǒng)計(jì)的偏航次數(shù)與偏航次數(shù)判定閥值為模塊4的實(shí)施提供判定條件；

模塊4：動(dòng)態(tài)偏航誤差角給定模塊；動(dòng)態(tài)偏航誤差角給定模塊，主要是針對(duì)相關(guān)使能條件動(dòng)態(tài)給定機(jī)組偏航誤差角，實(shí)現(xiàn)機(jī)組偏航誤差角的動(dòng)態(tài)調(diào)整，并在一個(gè)執(zhí)行周期t/2內(nèi)實(shí)施；

模塊5：偏航計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，針對(duì)偏航次數(shù)進(jìn)行分區(qū)匯總，主要統(tǒng)計(jì)不同偏航角度誤差區(qū)間內(nèi)觸發(fā)的偏航次數(shù)，便于后續(xù)對(duì)單機(jī)偏航情況的統(tǒng)計(jì)分析，也為后續(xù)風(fēng)場(chǎng)級(jí)機(jī)群偏航提供偏航角度及偏航誤差角參考。

進(jìn)一步，所述模塊1在程序執(zhí)行過(guò)程中有：

t＝t0+t1；

其中：t0＝t1；

進(jìn)一步，所述模塊2包含偏航計(jì)數(shù)模塊和計(jì)數(shù)判定模塊，其中根據(jù)偏航風(fēng)向區(qū)間，偏航計(jì)數(shù)模塊主要分為5個(gè)風(fēng)向區(qū)間：i，ⅱ，ⅲ，ⅳ，ⅴ；并針對(duì)不同風(fēng)向區(qū)間進(jìn)行相關(guān)延時(shí)判定，需要說(shuō)明的是上述5個(gè)風(fēng)向區(qū)間偏航角度依次增大。當(dāng)機(jī)組在某個(gè)風(fēng)向區(qū)間觸發(fā)偏航動(dòng)作時(shí)，則針對(duì)該風(fēng)向區(qū)間進(jìn)行計(jì)數(shù)使能選擇，觸發(fā)對(duì)應(yīng)的標(biāo)志位，并將偏航次數(shù)區(qū)別記為：n0,n1,n2,n3和n4。計(jì)數(shù)判定模塊中設(shè)定了最值nmax。

進(jìn)一步，所述模塊3主要針對(duì)模塊1對(duì)應(yīng)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)風(fēng)速值進(jìn)行均值統(tǒng)計(jì)分析，并給出對(duì)應(yīng)該時(shí)間區(qū)間內(nèi)風(fēng)速的標(biāo)志位。

進(jìn)一步，所述模塊4為動(dòng)態(tài)偏航控制誤差角給定模塊，主要步驟包括：

a：通過(guò)對(duì)上述模塊標(biāo)志位的判定，選擇對(duì)應(yīng)的觸發(fā)標(biāo)志位；

b:根據(jù)對(duì)應(yīng)的觸發(fā)標(biāo)志位，給定三種偏航誤差角方式：不給定偏航誤差角、動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角模式1、動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角模式2和動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角模式3；

進(jìn)一步，所述步驟b的主要實(shí)現(xiàn)形式包括：

不給定偏航誤差角：此時(shí)對(duì)應(yīng)機(jī)組偏航過(guò)于頻繁，超過(guò)偏航設(shè)定最大值nmax，則此時(shí)進(jìn)行初始值給定，即將偏航角度值設(shè)定為程序初始化值；

動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角模式1：根據(jù)不同的風(fēng)速條件和風(fēng)向區(qū)間，偏航誤差角δθ的給定通過(guò)如下公式：

其中：kn為不同風(fēng)向區(qū)間對(duì)應(yīng)的增益調(diào)度權(quán)重參數(shù)，其為正整數(shù)，并隨風(fēng)速區(qū)間的增大而增大。

則此時(shí)動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角模式1給定的偏航角度θ1為：

θ1＝θn+δθ

動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角模式2和模式3給定的偏航角度θ2和θ3為：

θ2＝θn-δθ

θ3＝θn-δθ

在小風(fēng)條件下，增大偏航對(duì)風(fēng)角度，以求降低偏航次數(shù)和機(jī)組自用電；在風(fēng)速較好條件下，減小偏航對(duì)風(fēng)角度，以求增強(qiáng)機(jī)組的對(duì)風(fēng)能力，更多的捕獲風(fēng)能。

其偏航角度動(dòng)態(tài)給定會(huì)在初始設(shè)定偏航角度值的基礎(chǔ)上設(shè)定一個(gè)區(qū)間閥值，避免機(jī)組出現(xiàn)偏航過(guò)于頻繁或是偏航對(duì)風(fēng)能力下降的情況；偏航計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊會(huì)給出針對(duì)不同區(qū)間下偏航次數(shù)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以了解單機(jī)的偏航區(qū)間位置分布圖，便于機(jī)組偏航角的調(diào)整，也便于為整機(jī)群機(jī)組的偏航做參考。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航控制方法基于現(xiàn)有的偏航硬件設(shè)備，通過(guò)該偏航控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)組偏航對(duì)風(fēng)系統(tǒng)的時(shí)滯控制；特別對(duì)于風(fēng)向波動(dòng)較小時(shí)，在小風(fēng)條件下通過(guò)動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角，增大偏航對(duì)風(fēng)角度，實(shí)現(xiàn)減小小風(fēng)下偏航系統(tǒng)工作次數(shù)，降低機(jī)組的自用電；同樣，在大風(fēng)條件下通過(guò)動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角，減小偏航對(duì)風(fēng)角度，實(shí)現(xiàn)偏航對(duì)風(fēng)能力的提高，更多的捕獲風(fēng)能，增加機(jī)組的發(fā)電量。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

附圖1為本發(fā)明計(jì)時(shí)選擇模塊時(shí)序圖；

附圖2為本發(fā)明偏航控制流程圖；

附圖3為本發(fā)明偏航計(jì)數(shù)模塊圖；

附圖4為本發(fā)明偏航控制風(fēng)速判定模塊圖；

附圖5為本發(fā)明偏航動(dòng)態(tài)誤差角給定選擇判定圖；

附圖6為本發(fā)明偏航計(jì)數(shù)模塊流程圖。

具體實(shí)施方式

附圖1-6為本發(fā)明的一種具體實(shí)施例。該發(fā)明一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航控制方法，包括以下步驟：通過(guò)周期性t(t＝t0+t1)選擇不同風(fēng)向判定模塊，對(duì)不同風(fēng)向區(qū)間統(tǒng)計(jì)的偏航次數(shù)n#做對(duì)比分析，結(jié)合風(fēng)速判定區(qū)間動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角δθ，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)組偏航控制的有效控制。

此外，本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)偏航控制系統(tǒng)，包含以下模塊：

模塊1：計(jì)時(shí)使能選擇模塊；機(jī)組偏航控制周期性選擇模塊，主要是為后續(xù)風(fēng)向判定模塊進(jìn)行周期性使能選擇；

模塊2：偏航計(jì)數(shù)模塊1和2；模塊2主要包括偏航計(jì)數(shù)模塊和計(jì)數(shù)判定模塊，主要是根據(jù)模塊1選擇的偏航計(jì)數(shù)模塊，執(zhí)行不同偏航允許誤差區(qū)間內(nèi)偏航次數(shù)的統(tǒng)計(jì)和偏航次數(shù)閾值的判定；

模塊3：風(fēng)速判定模塊；風(fēng)速判定模塊主要是統(tǒng)計(jì)在模塊2執(zhí)行周期內(nèi)風(fēng)速的區(qū)間值判定，后續(xù)結(jié)合模塊2統(tǒng)計(jì)的相關(guān)偏航次數(shù)與偏航次數(shù)判定閥值為模塊4的實(shí)施提供判定條件；

模塊4：動(dòng)態(tài)偏航誤差角給定模塊；動(dòng)態(tài)偏航誤差角給定模塊，主要是針對(duì)相關(guān)使能條件動(dòng)態(tài)給定機(jī)組偏航誤差角，實(shí)現(xiàn)機(jī)組偏航誤差角的動(dòng)態(tài)調(diào)整，并在一個(gè)執(zhí)行周期t/2內(nèi)實(shí)施；

模塊5：偏航計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，針對(duì)偏航次數(shù)進(jìn)行分區(qū)匯總，主要統(tǒng)計(jì)不同偏航角度誤差區(qū)間內(nèi)觸發(fā)的偏航次數(shù)，便于后續(xù)對(duì)單機(jī)偏航情況的統(tǒng)計(jì)分析，也為后續(xù)風(fēng)場(chǎng)級(jí)機(jī)群偏航提供偏航角度及偏航誤差角參考。

附圖2為本發(fā)明提供的一種偏航控制方法過(guò)程的流程圖，該方法包括：計(jì)時(shí)使能選擇模塊(模塊1)：機(jī)組偏航控制周期性選擇模塊，主要是為后續(xù)風(fēng)向判定模塊進(jìn)行周期性使能選擇，如圖1步驟30所示：

步驟30：在機(jī)組程序上電初始化過(guò)程中，程序中按照使能周期t進(jìn)行，其中t＝t0+t1。在t0使能階段，t1不使能，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)周期實(shí)現(xiàn)互鎖，選擇性的進(jìn)行偏航計(jì)數(shù)使能標(biāo)志位的判定。在t0結(jié)束后，此時(shí)t1周期開(kāi)始執(zhí)行，如此往復(fù)進(jìn)行。

需要說(shuō)明的是，在t0結(jié)束時(shí)，此時(shí)t1周期使能，保持偏航計(jì)數(shù)模塊1中偏航計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，啟動(dòng)偏航計(jì)數(shù)模塊2，在t1周期內(nèi)統(tǒng)計(jì)偏航計(jì)數(shù)模塊2中數(shù)據(jù)，t1結(jié)束后，在t0運(yùn)行周期內(nèi)，將t1周期中偏航計(jì)數(shù)模塊2統(tǒng)計(jì)偏航次數(shù)作為該t0周期內(nèi)采用的偏航計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)。

偏航計(jì)數(shù)模塊1和2(模塊2)：模塊2主要包括偏航計(jì)數(shù)模塊和計(jì)數(shù)判定模塊，主要是根據(jù)模塊1選擇的偏航計(jì)數(shù)模塊，執(zhí)行不同偏航允許誤差區(qū)間內(nèi)偏航次數(shù)的統(tǒng)計(jì)和偏航次數(shù)閾值的判定；

模塊2實(shí)現(xiàn)方式如圖3所示，其主要步驟為：

步驟11：偏航角度區(qū)間的劃分

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航控制過(guò)程中，主控系統(tǒng)初始設(shè)定了相關(guān)的偏航角作為機(jī)組偏航對(duì)風(fēng)的初始值。本發(fā)明針對(duì)偏航控制預(yù)設(shè)了5個(gè)偏航角度分區(qū)，實(shí)現(xiàn)偏航對(duì)風(fēng)的傳感器可為風(fēng)向傳感器，但是并不局限于此，能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的相關(guān)分區(qū)結(jié)構(gòu)以及相關(guān)傳感器均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

進(jìn)一步的，關(guān)于5個(gè)偏航角的初始值設(shè)定，根據(jù)機(jī)組偏航系統(tǒng)要求，可以初步設(shè)定為：±5°，±10°，±15°，±25°共5個(gè)偏航區(qū)間。

值得注意的是，該偏航角的閥值設(shè)定為人為事先預(yù)設(shè)的，風(fēng)機(jī)根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況會(huì)對(duì)偏航角進(jìn)行修正。

步驟12：偏航觸發(fā)時(shí)間設(shè)定

對(duì)上述偏航角度下機(jī)組實(shí)現(xiàn)偏航對(duì)風(fēng)動(dòng)作時(shí)間做約定，以求在滿足機(jī)組偏航時(shí)間后機(jī)組能夠進(jìn)行偏航對(duì)風(fēng)動(dòng)作。

進(jìn)一步的，關(guān)于5個(gè)偏航時(shí)間初始值的設(shè)定，根據(jù)偏航系統(tǒng)響應(yīng)特性和發(fā)電特性要求，可以初步設(shè)定為：不延時(shí)，延時(shí)5m，延時(shí)3m，延時(shí)1m，延時(shí)30s共5個(gè)偏航延時(shí)時(shí)間。

同樣，該偏航時(shí)間觸發(fā)閥值設(shè)定也為人為實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的，后續(xù)會(huì)結(jié)合實(shí)際機(jī)組偏航情況做相應(yīng)調(diào)整。

步驟13：偏航次數(shù)的統(tǒng)計(jì)

在步驟11和步驟12中，機(jī)組在滿足偏航觸發(fā)條件的情況下，根據(jù)每一個(gè)偏航角區(qū)間情況，給定偏航觸發(fā)標(biāo)志位。在該執(zhí)行周期內(nèi)，每次偏航動(dòng)作觸發(fā)進(jìn)行機(jī)組偏航動(dòng)作，對(duì)應(yīng)區(qū)間內(nèi)偏航計(jì)數(shù)進(jìn)行累加操作，直到下一個(gè)t/2周期觸發(fā)后停止計(jì)數(shù)。

進(jìn)一步的，以給定偏航次數(shù)n#為例進(jìn)行機(jī)組運(yùn)行說(shuō)明：

在風(fēng)向區(qū)間ⅱ內(nèi)機(jī)組觸發(fā)偏航動(dòng)作，主控下發(fā)偏航使能信號(hào)。對(duì)應(yīng)該信號(hào)值觸發(fā)情況，給定偏航計(jì)數(shù)模塊一個(gè)上升沿計(jì)數(shù)，實(shí)現(xiàn)在該風(fēng)向區(qū)間內(nèi)每次執(zhí)行偏航動(dòng)作，對(duì)應(yīng)的偏航計(jì)數(shù)模塊實(shí)現(xiàn)一次計(jì)數(shù)動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)偏航次數(shù)的n#的獲取(n#為示例值，不代表具體數(shù)值)。

步驟14：偏航計(jì)數(shù)判定

針對(duì)上述偏航計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)在t/2周期內(nèi)對(duì)應(yīng)不同風(fēng)向區(qū)間內(nèi)偏航次數(shù)數(shù)據(jù)n#，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)做對(duì)比分析。

進(jìn)一步的，在偏航計(jì)數(shù)判定中n0和nmax為人為設(shè)定值(n0<nmax)，主要作為偏航判定的限值條件。

更進(jìn)一步的，通過(guò)對(duì)上述不同風(fēng)向區(qū)間偏航次數(shù)計(jì)數(shù)，假設(shè)在該t/2周期內(nèi)對(duì)應(yīng)的偏航次數(shù)分別為n0,n1,n2,n3,n4，則通過(guò)逐步最值選擇性判定，獲得該t/2周期內(nèi)最大偏航次數(shù)n#。在獲取最大偏航次數(shù)后與偏航次數(shù)設(shè)定最大值nmax做對(duì)比，根據(jù)對(duì)比數(shù)據(jù)觸發(fā)對(duì)應(yīng)的標(biāo)志位。在n#＜nmax時(shí)，觸發(fā)對(duì)應(yīng)風(fēng)向區(qū)間的標(biāo)志位；在n#≥nmax，觸發(fā)標(biāo)志位n_flag_1。

上述步驟主要針對(duì)不同風(fēng)向區(qū)間內(nèi)偏航計(jì)數(shù)做判定并觸發(fā)相應(yīng)的標(biāo)志位，為后續(xù)偏航動(dòng)態(tài)誤差角的給定做前提條件。

模塊3實(shí)現(xiàn)方式如圖4所示，結(jié)合圖4該模塊主要步驟為：

步驟21：風(fēng)速均值統(tǒng)計(jì)

通過(guò)對(duì)風(fēng)速均值統(tǒng)計(jì)，其主要方式為針對(duì)該t/2周期內(nèi)統(tǒng)計(jì)濾波風(fēng)速的數(shù)值。

步驟22：風(fēng)速均值標(biāo)志位

通過(guò)對(duì)上述風(fēng)速均值統(tǒng)計(jì)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)值與預(yù)設(shè)觸發(fā)閥值做比較，根據(jù)不同的閥值觸發(fā)條件觸發(fā)不同的標(biāo)志位。

進(jìn)一步的，該風(fēng)速閥值分為三個(gè)，將機(jī)組風(fēng)況分為低風(fēng)速，中風(fēng)速和高風(fēng)速三個(gè)區(qū)間，其觸發(fā)閥值分別為：v1,v2和v3，該風(fēng)速閥值對(duì)應(yīng)其觸發(fā)標(biāo)志位為low_wind_spe,med_wind_spe和high_wind_spe。其中，閥值的給定為人為給定，需要結(jié)合機(jī)組的運(yùn)行風(fēng)況適當(dāng)做調(diào)整。

模塊4為偏航控制的關(guān)鍵模塊，圖5為偏航控制誤差角動(dòng)態(tài)給定模塊的示意圖，其圖中主要包含兩個(gè)過(guò)程標(biāo)志位的判定：

針對(duì)偏航誤差角不改變的n_flag_1標(biāo)志位和通過(guò)偏航控制方法動(dòng)態(tài)改變偏航誤差角的n#_flag_1(其中#表示風(fēng)向區(qū)間對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)號(hào)，其為整數(shù)，具體為0,1,2,3,4)標(biāo)志位。

針對(duì)n_flag_1標(biāo)志位判定，由如下步驟

步驟17:風(fēng)向判定標(biāo)志位，主要對(duì)該t/2周期內(nèi)風(fēng)速信號(hào)做判定；

步驟18:偏航誤差角給定，考慮到此時(shí)偏航過(guò)于頻繁，針對(duì)該步驟中不給定偏航誤差角，即此時(shí)維持偏航角為初始設(shè)定值。

進(jìn)一步的，此時(shí)設(shè)定n#≥nmax則對(duì)機(jī)組不進(jìn)行偏航角度的改變，若后續(xù)通過(guò)對(duì)p＝n#/nmax(p為正整數(shù))中p的數(shù)值變化對(duì)偏航誤差角進(jìn)行動(dòng)態(tài)給定方法，同樣屬于該發(fā)明保護(hù)范圍。

針對(duì)n#_flag_1標(biāo)志位，其包含兩個(gè)偏航計(jì)數(shù)情況：不進(jìn)行偏航計(jì)數(shù)和進(jìn)行偏航計(jì)數(shù)過(guò)程。該標(biāo)志位有n0_flag_1和n#_flag_1組成，其主要步驟為：

步驟15：風(fēng)向判定標(biāo)志位，主要對(duì)該t/2周期內(nèi)風(fēng)速信號(hào)做判定；

步驟16：偏航誤差角動(dòng)態(tài)給定模式，主要包括動(dòng)態(tài)偏航誤差角給定模式1、動(dòng)態(tài)偏航誤差角給定模式2和動(dòng)態(tài)偏航誤差角給定模式3。

進(jìn)一步的，針對(duì)動(dòng)態(tài)偏航誤差角給定模式1：根據(jù)不同的風(fēng)速條件和風(fēng)向區(qū)間，偏航誤差角δθ的給定通過(guò)如下公式：

其中：kn為不同風(fēng)向區(qū)間對(duì)應(yīng)的增益調(diào)度權(quán)重參數(shù)，其為正整數(shù)，并隨風(fēng)速區(qū)間的增大而增大。

優(yōu)選的，此時(shí)動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角模式1給定的偏航角度θ1為：

θ1＝θn+δθ

優(yōu)選的，動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角模式2和模式3給定的偏航角度θ2和θ3為：

θ2＝θn-δθ

θ3＝θn-δθ

可以理解的是，針對(duì)偏航誤差角模式1；偏航次數(shù)不多且風(fēng)速為小風(fēng)條件下，此時(shí)為了降低機(jī)組自用電和偏航次數(shù)，通過(guò)進(jìn)一步增大偏航對(duì)風(fēng)角來(lái)實(shí)現(xiàn)偏航控制；針對(duì)偏航誤差角模式2和3給定方式，此時(shí)機(jī)組的偏航次數(shù)不多且風(fēng)況為中等風(fēng)速或是較高風(fēng)速，為了增加機(jī)組的發(fā)電能力，通過(guò)適當(dāng)減小偏航對(duì)風(fēng)角來(lái)增強(qiáng)機(jī)組的偏航對(duì)風(fēng)能力，實(shí)現(xiàn)該風(fēng)速段下的有效捕風(fēng)。

需要注意的是，通過(guò)給定偏航誤差角來(lái)修正機(jī)組的偏航角，偏航角的修正值為針對(duì)特定風(fēng)向區(qū)間對(duì)應(yīng)的偏航角進(jìn)行修正，并且其相鄰區(qū)間臨界偏航角的改變會(huì)導(dǎo)致風(fēng)向區(qū)間偏航角改變，為進(jìn)一步說(shuō)明，舉例如下：

例如風(fēng)向區(qū)間ⅱ觸發(fā)動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角模式1，因區(qū)間ⅱ的偏航角預(yù)設(shè)范圍：5°～10°(或-5°～-10°)，區(qū)間ⅲ的偏航角預(yù)設(shè)范圍：10°～15°(或-10°～-15°)，則偏航誤差角為：

此時(shí)的偏航角為：

θ1＝10+δθ

通過(guò)偏航誤差角的修正，區(qū)間ⅱ臨界偏航角10°發(fā)生改變，偏航對(duì)風(fēng)角度變?yōu)棣?，而其它非相關(guān)風(fēng)向區(qū)間在該t/2周期內(nèi)偏航角不做調(diào)整。

同樣的原理，針對(duì)動(dòng)態(tài)給定偏航誤差角模式2和模式3也可進(jìn)行類似的處理。

另外，針對(duì)不同風(fēng)向區(qū)間內(nèi)偏航角的調(diào)整有各自的調(diào)整閥值，誤差角的改變受到設(shè)定閥值的限制。設(shè)定閥值區(qū)間是為了避免出現(xiàn)中等風(fēng)況或是大風(fēng)下偏航過(guò)于頻繁以及小風(fēng)下偏航對(duì)風(fēng)角度過(guò)大等情況。

模塊5為偏航計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，參考圖6所示，其主要步驟為：

步驟31：該步驟主要對(duì)機(jī)組不同風(fēng)向區(qū)間觸發(fā)最大值進(jìn)行判定；

步驟32：該步驟主要為不同風(fēng)向區(qū)間下偏航次數(shù)進(jìn)行匯總統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)周期按照日或是月進(jìn)行；

步驟33：主要為對(duì)單臺(tái)機(jī)組進(jìn)行不同風(fēng)向區(qū)間內(nèi)偏航次數(shù)進(jìn)行分析，確認(rèn)機(jī)組的主要偏航區(qū)間點(diǎn)和偏航次數(shù)，便于進(jìn)一步修正偏航角的預(yù)設(shè)值。

進(jìn)一步的，通過(guò)對(duì)單臺(tái)機(jī)組偏航次數(shù)和區(qū)間的統(tǒng)計(jì)，可以為后續(xù)實(shí)現(xiàn)風(fēng)場(chǎng)級(jí)機(jī)群智能偏航提供數(shù)據(jù)參考。

本發(fā)明不局限于上述實(shí)施方式，任何人應(yīng)得知在本發(fā)明的啟示下作出的與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

本發(fā)明未詳細(xì)描述的技術(shù)、形狀、構(gòu)造部分均為公知技術(shù)。