[发明专利]一种风轮机能量感知及控制方法

说明书

本发明公开了一种风轮机能量感知及控制方法，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。本发明中通过测量风轮机的转速及空气密度，结合模型可对风轮机发电量进行精确估测。并根据估测结果控制风轮机机组并网或者保持空转状态。

技术领域

本发明属于电力系统控制领域，尤其涉及一种风轮机能量感知及控制方法。

背景技术

由于风是大气压力差引起的空气流动所产生的，风向和风力的大小时刻都在变化。风力发电具有波动性、间歇性和随机性的特点。这些特点所导致的风轮机机组功率波动，会对地区电网整体运行产生影响，进而会影响到整个地区总网内的电压稳定。因此，当风力发电场特别是大容量风力发电场接入电网时，就会给整个电力系统的安全、稳定运行带来一定的隐患。同时，这些波动性、间歇性和随机性的特点，也会严重影响风轮机的发电效率和使用寿命。

然而，风轮机的能量可通过风信息进行能量估测，但是风信息情况复杂包括了风速和风向信息，且获得的该风信息本来就不是很精确，因此预测的结果不会是精确的预测结果。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种风轮机能量感知及控制方法，通过测量风轮机的转速及空气密度，结合模型可对风轮机发电量进行精确估测。并根据估测结果控制风轮机机组并网或者保持空转状态。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种风轮机能量感知及控制方法，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。

在上述方案中，通过实测数据建立风轮机中风轮机能量的估测模型，比起通过风信息来估测风轮能量，准确性更高。因为风信息测量不准确，且包括了风速和风向信息变化大。

优选的，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。

优选的，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、目标风轮机的实测转速以及对应的空气密度；

优选的，所述的风轮机模型包括风轮机的各项参数；

优选的，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。

优选的，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；