[发明专利]一种用于获得风机相对机舱平均风向的装置及方法

说明书

本发明公开了一种用于获得风机相对机舱平均风向的装置及方法，属于风力发电技术及风能数据误差修正方法领域。所述装置包括用于采集相对机舱风向数据和风机扭缆值的数据检测设备，以及用于对采集到的相对机舱风向数据进行修正，并将修正后的相对机舱风向数据进行转换，获得相对机舱平均风向的主控制器；所述方法包括数据采集步骤、风向修正步骤和转换步骤。本发明所述获得风机相对机舱平均风向的方法可以得到较为准确的相对机舱平均风向，进而提高风机偏航对风精度，提高风机风轮对风能的捕获，提高风机的发电量，改善功率曲线。

技术领域

本发明属于风力发电技术及风能数据误差修正方法领域，具体涉及一种用于获得风机相对机舱平均风向的装置及方法。

背景技术

风机主控制器根据相对机舱平均风向控制风机偏航对风，朝使相对机舱风向绝对值减小的方向偏航，相对机舱平均风向准确性将直接影响到风机偏航对风效果。目前，风机相对机舱平均风向的计算方法为：主控制器采集并存储相对机舱瞬时风向数据，然后根据相对机舱平均风向计算时间窗口内的相对机舱瞬时风向数据计算相对机舱平均风向。然而这样的计算方式存在的问题为：当相对机舱平均风向计算时间窗口内机舱位置没有发生变化时，计算所得相对机舱平均风向很准确，但是，在风机进行偏航时，风机扭缆值会发生变化，对应地，机舱位置也会发生变化，此时再根据相对机舱平均风向计算时间窗口内的相对机舱风向数据计算相对机舱平均风向，所得值会有误差，相对机舱平均风向计算时间窗口内机舱位置变化越大，误差就越大，相对机舱平均风向的误差会导致风机偏航对风不准确，降低风机风轮对风能的捕获，减少风机的发电量，影响功率曲线。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中相对机舱平均风向的计算存在误差，导致风机偏航控制时存在对风不准确、发电效率低等情况，提供了一种用于获得风机相对机舱平均风向的装置及方法，利用该方法可以得到较为准确的相对机舱平均风向，进而提高风机偏航对风精度，提高风机风轮对风能的捕获，提高风机的发电量，改善功率曲线。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于获得风机相对机舱平均风向的方法，其特征在于，包括数据采集步骤，风向修正步骤和转换步骤；其中，

数据采集步骤，是指在设计时间窗口内对每一个采集点按照采集时刻采集获取若干组相对机舱风向数据WindDir和风机扭缆值TwistAngle并进行存储；

风向修正步骤，是指对采集到的相对机舱风向数据WindDir进行修正处理，所述修正处理过程为：

计算每一个风机扭缆值TwistAngle与当前计算时刻风机扭缆值TwistAngle_T的差值，并将该差值作为修正值Correct加至对应的相对机舱风向数据WindDir上，得到修正后的相对机舱风向数据WindDirCorrect；

转换步骤，是指根据风向修正步骤中得到的修正后的相对机舱风向数据WindDirCorrect计算相对机舱平均风向的中间变量WindDirAve'，然后将相对机舱平均风向中间变量WindDirAve'转换为相对机舱平均风向WindDirAve。

进一步地，所述数据采集步骤中，相对机舱风向数据WindDir独立地存储在数组WindDirArr中，风机扭缆值TwistAngle独立地存储在数组TwistAngleArr中，数组WindDirArr和数组TwistAngleArr只存储设计时间窗口内的数据。

进一步地，所述风向修正步骤中，所有修正后的相对机舱风向数据WindDirCorrect独立地存入数组WindDirCorrectArr中。

进一步地，所述修正值Correct和修正后的相对机舱风向数据WindDirCorrect的计算公式分别为：

Correct＝TwistAngle-TwistAngle_T，