[发明专利]一种动态校正风电机组偏航对风偏差的方法和装置

说明书

本发明公开了一种动态校正风电机组偏航对风偏差的方法和装置，通过动态获取最优偏航对风偏差，可以通过动态校正装置对风向原始信号进行补偿，修正风机叶轮处的实际风向角度，从而提高对风机叶轮处风向的测量精度，同时也提高了风电机组的电量以及降低了偏航系统不平衡载荷，增加偏航系统的使用寿命；利用现场采集的机组相关数据进行分析,包括数据预处理、动态处理，解决了偏航最优对风偏差角度无法获取的问题。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，具体来说，涉及一种动态校正风电机组偏航对 风偏差的方法和装置。

背景技术

为了保证风力发电机组的高效运行，大型风力发电机组采用偏航系统， 根据测风系统采集的风速和风向数据，偏航控制系统使风力发电机组叶轮 始终处于迎风的状态(当风力发电机组叶轮正对风时θ＝0，机组捕获最大 风能，通过传动系统产生最大电能)。

其中，P_m-风能捕获功率，c_p-风能利用系数，ρ-空气密度，A-扫风面积， V_wind-风速，θ-偏航对风偏差；λ-叶尖速比，β-桨距角；

但是，由于测风系统的初始安装误差、长期运行后的老化、安装松动、 以及风通过叶轮、机舱散热气体流动对测风系统的尾流影响都会使得机组 的偏航系统实际获取的偏航对风角度与真实值之间存在误差，从而导致偏 航系统计算的对风角度偏差不准确。

风力发电机组对风角度不准确会给机组带来发电量上的损失以及偏航 系统不平衡载荷的增加。因此，如何动态校正风电机组的对风偏差角度就 显得尤为重要。

由于测风装置安装误差、老化、安装松动、尾流影响，目前尚无有效 的方法获得对风校正偏差和某一变量(如；风速)和某多变量(如：风速、 功率、绝对风向)之间的模型公式关系。

目前，已有一些文献对偏航校正提出改进的方法，

[1]风力发电机组对风矫正控制方法、装置和系统

金风科技提出了一种通过分风速段筛选出偏航角度实测值及对应发电 功率，并通过数据拟合获取最终偏移量的方法，文中只设计了结构框架， 未对具体的数据分析处理办法做出描述。

[2]一种风电机组偏航偏差静态和动态的校准方法

北京国电思达科技有限公司提出了一按风速段筛选出偏航角度实测值 及对应发电功率，并通过数据拟合获取最终偏移量的方法，文中只设计结 构框架，具体的数据分析处理办法未做出描述。

方法[1]、[2]得出的偏航对风偏差值，通过修正主控系统风向处理参 数，完成偏航对风的校正，对主控系统进行了一定程度的修改，使得系统 存在一定程度的安全隐患。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种动态校正风电机组偏 航对风偏差的方法和装置。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种动态校正风电机组偏航对风偏差的方法，包括以下步骤：

S1：实时获取风力发电机组的检测数据样本，其中，检测数据样本包 括风力发电机组的环境风速、偏航对风偏差、机舱实际位置和相对应的风 电机组的发电功率；

S2：剔除检测数据样本中的异常数据点，对剔除异常数据点的检测数 据样本按偏航对风偏差大小等间隔划分为n个对风偏差段,并提取至少一 个对风偏差段内的对风角度值和发电功率；

其中：Y为偏航对风偏差，P为发电功率，D为机舱实际位置，V为环 境风速，n为按对风偏差分段数量；