[发明专利]一种基于机载雷达在线偏航系统的偏航优化控制方法

权利要求书

1.一种基于机载雷达在线偏航系统的偏航优化控制方法，其特征在于，包括以下过程，

采用机载式激光雷达测量风资源的风况参数；

根据机载式激光雷达测量的风况参数计算得到偏航误差数值，机组偏航控制PLC根据偏航误差数值发出偏航指令，进行偏航优化控制；

具体包括以下步骤，

步骤1，安装机载式激光雷达，在安装完机载式激光雷达后根据实际环境风向的不同对风力发电机组进行停机处理，计算出不同风向时机载式激光雷达气象数据与机舱风速、风向的传递函数，依据传递函数修正机载式激光雷达测量到的风况参数；

步骤2，机载式激光雷达进行测量并进行步骤1中的修正，得到修正后的风况参数，并对修正后的风况参数进行数据筛选；

步骤3，将筛选后的风况参数进行滤波处理；

步骤4，根据选择的机载式激光雷达所测距离，建立该处风速风向与机组处风速风向的传递函数，分析选择相应的风速风向进行机组偏航控制；

将风电机组风向夹角划分成若干个区间，形成各个区间内的区间功率曲线，对比各区间的功率曲线找出功率曲线最优的区间，并依据功率曲线最优的区间更新步骤4中的偏航控制策略算法，使风电机组处于最优区间功率曲线范围内运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于机载雷达在线偏航系统的偏航优化控制方法，其特征在于，步骤1中，所述传递函数公式为

其中：为第i个风向区间内修正后的风轮前风向或风速；

为第i个风向区间内机载式雷达所测风向或风速；

为第i个风向区间内机载式雷达所测风向、风速和机舱风向、风速拟合得到的斜率；

为第i个风向区间内机载式雷达所测风向、风速和机舱风向、风速拟合得到的截距。

3. 根据权利要求1所述的一种基于机载雷达在线偏航系统的偏航优化控制方法，其特征在于，步骤2中，机载式激光雷达所测风向、风速是由上方的风速、风向和下方的风速、风向合成；

机载式激光雷达的上方风速风向公式为

其中：或为激光束方向风速分量；

为上方风向的轴向分量；

为上方风向的横向分量；

为根据 、合成的上方水平风速；

为根据 、合成的上方水平风速的水平风向；

为上光束的天顶角；

为上光束的方位角；

为机载式激光雷达的平均俯仰角。

4.根据权利要求3所述的一种基于机载雷达在线偏航系统的偏航优化控制方法，其特征在于，机载式激光雷达所测上光束位置高度和下光束所测位置高度的公式如下所示：

其中：为风轮高度；为机载式激光雷达中心至风轮中心高度的距离；d为测量距离；为天顶角；为方位角；为机载式激光雷达的平均俯仰角。

5.根据权利要求1所述的一种基于机载雷达在线偏航系统的偏航优化控制方法，其特征在于，步骤3中，筛选后的风况参数通过一阶低通滤波进行滤波处理。

6.根据权利要求1所述的一种基于机载雷达在线偏航系统的偏航优化控制方法，其特征在于，步骤4中，当机载式激光雷达数据失真时，将机舱风速作为备选偏航控制。