風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)及自動(dòng)追蹤獲取最大功率風(fēng)向的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)及自動(dòng)追蹤獲取最大功率風(fēng)向的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風(fēng)電機(jī)組通過風(fēng)向儀測(cè)量風(fēng)向，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行偏航控制，保證風(fēng)機(jī)始終正對(duì)風(fēng)向，以獲得最大的發(fā)電效率。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，風(fēng)電機(jī)組在調(diào)試階段由人工手動(dòng)標(biāo)定風(fēng)向儀，在高空并且受到氣象條件影響，人工很難做到準(zhǔn)確標(biāo)定；在風(fēng)機(jī)運(yùn)行中由于受到氣流不穩(wěn)或風(fēng)吹過葉輪湍流影響測(cè)量也存在一定偏差；在長(zhǎng)期運(yùn)行中風(fēng)向儀機(jī)械結(jié)構(gòu)內(nèi)部容易受到風(fēng)沙，水汽等影響逐漸老化，不靈活；在信號(hào)線路上長(zhǎng)期運(yùn)行也會(huì)導(dǎo)致信號(hào)逐漸不準(zhǔn)確。這些都是導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組逐漸偏離可獲得最大功率風(fēng)向，最終使得風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電效率沒有達(dá)到預(yù)期的最高水平和發(fā)電量的損失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)追蹤獲取最大功率風(fēng)向的方法，以獲得最大功率的風(fēng)向并完成對(duì)該方向的對(duì)風(fēng)校正。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]—種風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)追蹤獲取最大功率風(fēng)向的方法，包括如下步驟:
[0007]1)實(shí)時(shí)獲取風(fēng)機(jī)運(yùn)行階段的發(fā)電量、風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)，并將發(fā)電量依照風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；
[0008]2)分析一段時(shí)間的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，獲得在同風(fēng)速、同轉(zhuǎn)速條件下，何風(fēng)向下獲得的發(fā)電量最尚;
[0009]3)將分析得到的發(fā)電量最高的風(fēng)向值作為校正值，在風(fēng)電機(jī)組以后運(yùn)行中將風(fēng)向儀測(cè)量的風(fēng)向均按照校正值進(jìn)行校正。
[0010]進(jìn)一步的，步驟1)中，統(tǒng)計(jì)時(shí)，將所述風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向劃分為多個(gè)均勻的區(qū)間，將發(fā)電量依照對(duì)應(yīng)的風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向的區(qū)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
[0011]進(jìn)一步的，步驟3)中將分析得到的發(fā)電量最高的風(fēng)向值的區(qū)間值的中間值作為校正值對(duì)風(fēng)電機(jī)組的正對(duì)風(fēng)方向進(jìn)行校正。
[0012]進(jìn)一步的，步驟2)中分析2至3個(gè)月的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
[0013]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述方法具有以下優(yōu)勢(shì):
[0014]由于采用上述技術(shù)方案，風(fēng)電機(jī)組可以根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)分析出可獲得最大功率的風(fēng)向并完成對(duì)該方向的對(duì)風(fēng)校正，避免由于調(diào)試人工對(duì)風(fēng)不準(zhǔn)或長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致的各種漂移和老化問題，從而提高發(fā)電效率和發(fā)電量。
[0015]本發(fā)明的另一目的在于提出一種風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)，以獲得最大功率的風(fēng)向并完成對(duì)該方向的對(duì)風(fēng)校正。
[0016]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0017]一種風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)，包括:
[0018]統(tǒng)計(jì)單元，統(tǒng)計(jì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)獲取的發(fā)電量，并依照風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向記錄;
[0019]分析單元，分析一段時(shí)間的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，獲得在同風(fēng)速、同轉(zhuǎn)速條件下，何風(fēng)向下獲得的發(fā)電量最高；
[0020]校正單元，將分析得到的發(fā)電量最高的風(fēng)向值作為校正值，在風(fēng)電機(jī)組以后運(yùn)行中將風(fēng)向儀測(cè)量的風(fēng)向均按照校正值進(jìn)行校正。
[0021]進(jìn)一步的，所述統(tǒng)計(jì)單元將所述風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向劃分為多個(gè)均勻的區(qū)間，將發(fā)電量依照對(duì)應(yīng)的風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向的區(qū)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
[0022]進(jìn)一步的，校正單元將分析得到的發(fā)電量最高的風(fēng)向值的區(qū)間值的中間值作為校正值。
[0023]所述風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)與上述控制方法相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)所具有的優(yōu)勢(shì)相同，在此不再贅述。
【附圖說(shuō)明】
[0024]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0025]圖1為本發(fā)明實(shí)施例所述風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)追蹤獲取最大功率風(fēng)向的方法流程圖；
[0026]圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述依照風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向統(tǒng)計(jì)發(fā)電量的數(shù)據(jù)格式圖表；
[0027]圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)示例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0029]下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0030]一種風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)，包括:
[0031]統(tǒng)計(jì)單元，統(tǒng)計(jì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)獲取的發(fā)電量，并依照風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向記錄；所述統(tǒng)計(jì)單元將所述風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向劃分為多個(gè)均勻的區(qū)間，將發(fā)電量依照對(duì)應(yīng)的風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向的區(qū)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；
[0032]分析單元，分析一段時(shí)間的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，獲得在同風(fēng)速、同轉(zhuǎn)速條件下，何風(fēng)向下獲得的發(fā)電量最高；
[0033]校正單元，將分析得到的發(fā)電量最高的風(fēng)向值作為校正值，在風(fēng)電機(jī)組以后運(yùn)行中將風(fēng)向儀測(cè)量的風(fēng)向均按照校正值進(jìn)行校正；校正單元將分析得到的發(fā)電量最高的風(fēng)向值的區(qū)間值的中間值作為校正值。
[0034]—種風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)追蹤獲取最大功率風(fēng)向的方法，如圖1所示，包括如下步驟:
[0035]步驟1，風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲取風(fēng)機(jī)運(yùn)行階段的發(fā)電量，依照風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并記錄存檔；
[0036]統(tǒng)計(jì)時(shí)，將所述風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向劃分為多個(gè)均勻的區(qū)間，將發(fā)電量對(duì)應(yīng)某個(gè)區(qū)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；本實(shí)施例統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)時(shí)按照如圖2所示的格式(在控制器程序中其為一個(gè)三維數(shù)組)，首先，將風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行風(fēng)速以每lm/s為一個(gè)區(qū)間劃分為2?3m/s，3?4m/s，4?5m/s...21?22m/s ;再將風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行轉(zhuǎn)速以每lOOrpm為一個(gè)區(qū)間劃分為 900 ?lOOOrpm，1000 ?1 lOOrprn，1100 ?1200rpm...1700 ?1800rpm ；再將風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的風(fēng)向以每2.5deg為一區(qū)間自_30deg至30deg劃分為_30deg以夕卜，-30 ?-27.5deg，-27.5 ?_25deg…25 ?27.5deg，27.5 ?30deg，30deg 以外。
[0037]在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行中，假設(shè)某一時(shí)刻風(fēng)速為4.7m/s，轉(zhuǎn)速1180rpm，實(shí)時(shí)風(fēng)向?yàn)?2deg，發(fā)電功率為100kW，控制器運(yùn)行周期為10ms，則在風(fēng)速4?5m/s，轉(zhuǎn)速1100?1200rpm，風(fēng)向-2.5 ?Odeg 數(shù)據(jù)區(qū)內(nèi)加 100/360000kWh。
[0038]步驟2，控制系統(tǒng)分析一段時(shí)間的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，獲得在同風(fēng)速、同轉(zhuǎn)速條件下，何風(fēng)向下獲得的發(fā)電量最高；
[0039]本實(shí)施例統(tǒng)計(jì)當(dāng)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行2?3個(gè)月后，控制系統(tǒng)自動(dòng)對(duì)所統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)表進(jìn)行分析，針對(duì)同風(fēng)速區(qū)間同轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)的數(shù)據(jù)，查找何風(fēng)向上的發(fā)電量最高；例如如圖3所不，為當(dāng)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行2?3個(gè)月后，風(fēng)速9?10m/s，轉(zhuǎn)速1700?1800rpm區(qū)間各風(fēng)向區(qū)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的發(fā)電量，可見在_5?-2.5deg區(qū)間內(nèi)發(fā)電量明顯高于其他風(fēng)向區(qū)間。
[0040]步驟3，將分析得到的發(fā)電量最高的風(fēng)向值作為校正值，在風(fēng)電機(jī)組以后運(yùn)行中將風(fēng)向儀測(cè)量的風(fēng)向均按照校正值進(jìn)行校正；同時(shí)將舊的數(shù)據(jù)存檔，并重新開始統(tǒng)計(jì)；
[0041]本實(shí)施得到在-5?-2.5deg區(qū)間內(nèi)發(fā)電量明顯高，取區(qū)間的中間值，則校正值即為(-5-2.5)/2 = -3.75deg，那么將以后運(yùn)行中將風(fēng)向儀測(cè)量的風(fēng)向均校正-3.75deg ;
[0042]還有如上述方法對(duì)各風(fēng)向各轉(zhuǎn)速區(qū)間全部分析完成后，將舊統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)存檔以備查閱，并重新開始統(tǒng)計(jì)。
[0043]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)追蹤獲取最大功率風(fēng)向的方法，其特征在于包括如下步驟: 1)實(shí)時(shí)獲取風(fēng)機(jī)運(yùn)行階段的發(fā)電量、風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)，并將發(fā)電量依照風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向進(jìn)行統(tǒng)計(jì)； 2)分析一段時(shí)間的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，獲得在同風(fēng)速、同轉(zhuǎn)速條件下，何風(fēng)向下獲得的發(fā)電量最尚; 3)將分析得到的發(fā)電量最高的風(fēng)向值作為校正值，在風(fēng)電機(jī)組以后運(yùn)行中將風(fēng)向儀測(cè)量的風(fēng)向均按照校正值進(jìn)行校正。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)追蹤獲取最大功率風(fēng)向的方法，其特征在于:步驟I)中，統(tǒng)計(jì)時(shí)，將所述風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向劃分為多個(gè)均勻的區(qū)間，將發(fā)電量依照對(duì)應(yīng)的風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向的區(qū)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)追蹤獲取最大功率風(fēng)向的方法，其特征在于:步驟3)中將分析得到的發(fā)電量最高的風(fēng)向值的區(qū)間值的中間值作為校正值。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)追蹤獲取最大功率風(fēng)向的方法，其特征在于:步驟2)中分析2至3個(gè)月的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。5.一種風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于包括: 統(tǒng)計(jì)單元，統(tǒng)計(jì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)獲取的發(fā)電量，并依照風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向記錄； 分析單元，分析一段時(shí)間的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，獲得在同風(fēng)速、同轉(zhuǎn)速條件下，何風(fēng)向下獲得的發(fā)電量最尚; 校正單元，將分析得到的發(fā)電量最高的風(fēng)向值作為校正值，在風(fēng)電機(jī)組以后運(yùn)行中將風(fēng)向儀測(cè)量的風(fēng)向均按照校正值進(jìn)行校正。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于:所述統(tǒng)計(jì)單元將所述風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向劃分為多個(gè)均勻的區(qū)間，將發(fā)電量依照對(duì)應(yīng)的風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向的區(qū)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)，其特征在于:校正單元將分析得到的發(fā)電量最高的風(fēng)向值的區(qū)間值的中間值作為校正值。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種風(fēng)電機(jī)組自動(dòng)追蹤獲取最大功率風(fēng)向的方法，包括如下步驟：1)實(shí)時(shí)獲取風(fēng)機(jī)運(yùn)行階段的發(fā)電量、風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)，并將發(fā)電量依照風(fēng)速、轉(zhuǎn)速、風(fēng)向進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；2)分析一段時(shí)間的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，獲得在同風(fēng)速、同轉(zhuǎn)速條件下，何風(fēng)向下獲得的發(fā)電量最高；3)將分析得到的發(fā)電量最高的風(fēng)向值作為校正值，在風(fēng)電機(jī)組以后運(yùn)行中將風(fēng)向儀測(cè)量的風(fēng)向均按照校正值進(jìn)行校正。本發(fā)明所述方法具有以下優(yōu)勢(shì)：由于采用上述技術(shù)方案，風(fēng)電機(jī)組可以根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)分析出可獲得最大功率的風(fēng)向并完成對(duì)該方向的對(duì)風(fēng)校正，避免由于調(diào)試人工對(duì)風(fēng)不準(zhǔn)或長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)致的各種漂移和老化問題，從而提高發(fā)電效率和發(fā)電量。
【IPC分類】F03D7/00
【公開號(hào)】CN105240213
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510778621
【發(fā)明人】劉朋, 蘇倩, 趙雙喜, 江軍誼
【申請(qǐng)人】天津瑞源電氣有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月13日