[发明专利]一种风轮机能量感知及控制方法

权利要求书

1.一种风轮机能量感知及控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据实测数据建立风轮机机组中风轮机能量的估测模型；

S2、将当前实测数据和风轮机模型输入所述的估测模型得到估测结果；

S3、根据估测结果控制风轮机机组并网或控制风轮机机组保持空转状态；

其中，所述的实测数据包括风轮机的实测转速和对应所述实测转速同一时点的空气密度；

所述的估测结果为风轮机的能量，在步骤S3中所述的根据估测结果控制风轮机机组并网或控制风轮机机组保持空转状态包括：判断风轮机机组是否满足并网的条件，若判断结果为是，则控制风轮机机组并网，若判断结果为否，则控制风轮机机组保持空转状态；

所述的并网的条件包括风轮机机组中各风轮机的能量达到了并网的目标功率；

在步骤S1中，还包括以下步骤：

S101、采集目标风轮机的历史数据，每一历史数据包括了风轮机的实测转速、风轮机所在地理位置的空气密度以及对应的风轮机能量；

S102、从历史数据中抽取N个历史数据构成N个训练样本；

S103、建立风轮机能量的估测模型，将步骤S102中的N个训练样本带入该风轮机能量的估测模型中进行训练，以确定风轮机能量的估测模型中的各个参数；

所述的风轮机能量的估测模型的输入数据包括风轮机模型、风轮机的实测转速以及对应的空气密度；

所述的风轮机模型包括风轮机的各项参数；

所述的各项参数包括风轮机的桨叶参数，风轮机的型号、风轮机的总重，叶片的材料、叶片的总长；

步骤S3 还包括以下步骤：

S301、判断所述的估测结果是否满足并网的条件，若判断结果为是，则控制风轮机机组并网，进入步骤 S305，否则进入步骤 S302；

S302、判断是否通过调节风轮机的工作参数可控制风轮机的能量达到所述的目标功率，若判断结果为是，则进入步骤S303，否则进入步骤S304；

S303、调节风轮机的工作参数至风轮机的能量达到所述的目标功率，并控制风轮机机组并网，进入步骤S305；

S304、控制风轮机机组空转，进入步骤S301；

S305、控制结束；所述调节风轮机的工作参数包括调节风轮机的转速和/或调节桨距角和/或调节风轮机的朝向；

所述的估测结果为风轮机的能量，在步骤S3中所述的根据估测结果控制风轮机机组并网或控制风轮机机组保持空转状态包括：判断风轮机机组是否满足并网的条件，若判断结果为是，则控制风轮机机组并网，若判断结果为否，则控制风轮机机组保持空转状态；

还包括建立风速预测模型，用于预测未来风速信息，所述的判断所述的风轮机机组是否满足并网的条件还包括在当前各风轮机的能量达到并网的目标功率之后进一步预测未来N时间段内的风速信息，判断未来 N 时间段内的风速持续性是否良好，若判断结果为是，则判断风轮机机组符合并网的条件，否则判断风轮机机组不符合并网的条件；

还包括根据风轮机的历史数据建立风轮机功率预测模型，用于根据当前风速预测风轮机功率，在所述的步骤S302中，所述的判断是否通过调节风轮机工作参数可控制风轮机的能量可达到所述的目标功率包括：将当前风速输入所述的风轮机功率预测模型中，获得该风速下的预测功率，比较该预测功率和所述的目标功率的大小，若所述的预测功率大于所述的目标功率，则判断通过调节风轮机的工作参数可控制风轮机的能量达到所述的目标功率，否则，判断通过调节风轮机的工作参数不能够达到控制风轮机的能量至所述的目标功率。

2.根据权利要求1所述的一种风轮机能量感知及控制方法，其特征在于，所述的空气密度通过以下步骤获取：

S1001、给风轮机组设置气压传感器来采集风轮机所在位置的空气气压值；

S1002、给风轮机组设置温度传感器来采集对应步骤S1001中的空气气压值同一时点的空气温度值；

S1003、将步骤 S1001中获得的空气气压值和步骤 S1002 中获得的空气温度值代入气体状态公式得到所述的空气密度。

3.根据权利要求1所述的一种风轮机能量感知及控制方法，其特征在于，在步骤S1中，包括将风轮机机组的各风轮机按照类型分类分为N类风轮机，分别针对N类风轮机建立N种风轮机能量的估测模型，并分别针对各风轮机能量的估测模型进行模型训练，确定各参数值。