[发明专利]一种风电机组保护方法

权利要求书

1.一种风电机组保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：在风力发电机机舱顶上安装机载式激光测风雷达；

步骤S2：设置竖直风剪切的监测周期、第一竖直风剪切阈值、第二竖直风剪切阈值和次数预设值，所述第一竖直风剪切阈值小于所述第二竖直风剪切阈值；

步骤S3：通过机载式激光测风雷达获取原始径向风速；

步骤S4：根据原始径向风速获得光束面风速；

步骤S5：根据光束面风速和光束面竖直高度获得实时竖直风剪切；

步骤S6：在一个竖直风剪切的监测周期内，判断步骤S5获得的竖直风剪切是否小于第一竖直风剪切阈值，若是，返回步骤S3；若否，执行步骤S7；

步骤S7：在所述竖直风剪切的监测周期内，判断步骤S5获得的竖直风剪切是否小于第二竖直风剪切阈值，若是，执行步骤S8；若否，风电机组执行停机指令；

步骤S8：在所述竖直风剪切的监测周期内，判断步骤S5获得的竖直风剪切满足大于第一竖直风剪切阈值且小于第二竖直风剪切阈值的次数是否大于次数预设值，若否，返回步骤S3；若是，执行步骤S9；

步骤S9：在原有最优桨距角的基础上实时叠加补偿预设值，直至在下一个监测周期内步骤S5获得的竖直风剪切始终小于第一竖直风剪切阈值，然后返回执行步骤S3。

2.根据权利要求1所述的一种风电机组保护方法，其特征在于，步骤S3中，所述机载式激光测风雷达交替发射四条光束，所述四条光束包括第一光束、第二光束、第三光束和第四光束，所述第一光束与第二光束组成上光束面，所述第三光束与第四光束组成下光束面。

3.根据权利要求2所述的一种风电机组保护方法，其特征在于，步骤S3中，所述原始径向风速包括第一光束测得的第一径向风速、第二光束测得的第二径向风速、第三光束测得的第三径向风速，以及第四光束测得的第四径向风速。

4.根据权利要求2所述的一种风电机组保护方法，其特征在于，步骤S4中，所述光束面风速包括上光束面风速和下光束面风速。

5.根据权利要求4所述的一种风电机组保护方法，其特征在于，获得上光束面风速的公式为：

其中，V_upper表示上光束面风速，V_los,1表示第一径向风速，V_los,2表示第二径向风速，θ表示各光束与中心轴线的夹角。

6.根据权利要求5所述的一种风电机组保护方法，其特征在于，获得下光束面风速的公式为：

其中，V_lower表示下光束面风速，V_los,3表示第三径向风速，V_los,4表示第四径向风速，θ表示各光束与中心轴线的夹角。

7.根据权利要求6所述的一种风电机组保护方法，其特征在于，获得竖直风剪切的公式为：

其中，VShear表示竖直风剪切，V_upper表示上光束面风速，V_lower表示下光束面风速，H_upper表示上光束面竖直高度，H_lower表示下光束面竖直高度。

8.根据权利要求7所述的一种风电机组保护方法，其特征在于，获得上光束面竖直高度的公式为：

H_upper＝H_hub+H_lidar+Dtanβ₁

其中，H_upper表示上光束面竖直高度，H_hub表示轮毂中央高度，H_lidar表示雷达安装高度，D表示光束测量距离，β₁表示上光束面相对水平面的夹角。