[发明专利]一种基于全风速运行状态的风电机组偏航误差矫正的方法

说明书

本发明公开了一种基于全风速运行状态的风电机组偏航误差矫正的方法，包括在风电机组的历史数据中选取有效变量，基于有效变量提取出额定风速以上的工况数据；基于对风偏差的自变量等效功率寻优，得出寻优结果；根据寻优结果，来估计出额定风速以上和额定风速以下的偏航偏差，并得出矫正偏航偏差算法；对计算出的偏航偏差数据，进行数据筛选，得出有效结果；对得到的偏航误差进行比对矫正，最终得到风力发电量机组的偏航误差数据，在进行偏航误差校正。本发明通过采集机组运行过程中特定工况下的数据，采用智能计算方法估算出风力发电机偏航偏差并进行矫正，求得真实的偏航误差。

技术领域

本发明涉及风力发电机技术领域，具体来说，涉及一种基于全风速运行状态的风电机组偏航误差矫正的方法。

背景技术

近年来，多种基于运行数据的偏航偏差计算方法被提出，但这些方法的本质都是基于对不同风速区间，不同偏航角度的功率进行统计对比，综合各个风速区间，找到功率关于偏航位置的最高点，即认为该位置是最优对风角度。

由于初始安装误差、风向标位于机舱尾部，测量结果受叶轮、机舱的影响、维护不当、测量和信号链路等因素的影响，大型风电机组在运行过程中会产生不同程度的对风偏差。对风偏差会带来机组出力性能的损失，从而会影响风力发电机组的发电量，带来经济损失。

但这些方法有一个无法忽视的问题，就是没有考虑风速测量会受多种因素的影响。在有些风力发电机组的型号下，风速测量受叶轮影响或数据采集的影响，在不同对风角度下会产生偏移。当风速测量产生偏移，风速区间划分就会失真，从而使功率在不同对风角度下的最高点也会失真，最终会导致得到错误的结果。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种基于全风速运行状态的风电机组偏航误差矫正的方法，能够克服现有技术方法的上述不足。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于全风速运行状态的风电机组偏航误差矫正的方法，包括以下步骤：

S1:首先，在风电机组的历史数据中通过有效变量选择方法选取有效变量，基于所述有效变量和根据全风速段工况数据的提取方法提取出额定风速以上的工况数据；

S2:根据所述有效变量和工况数据，基于对风偏差的自变量等效功率寻优，得出寻优结果；

S3:根据所述寻优结果，基于额定风速以下工况偏航误差计算方法、额定风速以上工况偏航误差计算方法和偏航误差的矫正方法来估计出额定风速以上和额定风速以下的偏航偏差，并得出矫正偏航偏差算法；

S4:对计算出的额定风速以下的偏航偏差数据，进行数据筛选，得出有效结果；

S5:通过得到的额定风速以上a和额定风速以下b的偏航误差进行比对矫正，最终得到风力发电量机组的偏航误差数据，在进行偏航误差矫正时，若a＝b，偏航误差为a或b；若绝对值a绝对值b且绝对值a-绝对值b5°，偏航误差为a；若绝对值a绝对值b且绝对值a-绝对值b5°，需重新增大样本重新计算；若绝对值a绝对值b，需重新考虑地形或不同扇区对于风向标的影响增大样本重新计算，不能轻易调整风向标采集数据。

进一步地，步骤S1中，所述变量包括风速、风向、功率、变桨角度、发电机转速、叶轮转速、机组状态、偏航位置及环境温度；所述选择有效变量的方法是若有两个风速仪则选取两个风速变量、若有两个风向标则选取两个风向变量、根据发电机并网功率选择功率变量、根据偏航编码器的显示选取偏航位置变量。

进一步地，步骤S1中，所述全风速段工况数据的提取方法的步骤包括：

S31:准备数据集，根据有效变量，历史数据以10秒为采样间隔来获得每组的数据，并将每组数据各自组成一个向量X；