[发明专利]一种机组叶片捕获风能的集能方法

说明书

本发明提供了一种机组叶片捕获风能的集能方法，属于风力发电技术领域，其方法包括：通过获取机组叶片的当前地理位置并采集当前地理位置的风向和风速；对采集的风向进行方向划分，确定机组叶片在各划分方向处的来流风速集；根据机组叶片的振动频率与转速之间的关系构建振动动态模型以及根据转速与功率之间的关系构建功率动态模型；利用振动动态模型和功率动态模型对来流风速集分析获取最优风能捕获角度；根据最优风能捕获角度的目标来流风速，向机组叶片设置工作参数，并根据工作参数控制机组叶片来集能。解决风力过大或风向与叶片不适配时，使风电机组产生振动，长时间振动会使风电机组损坏，但对风电机组制动又会导致风能捕获利用率低的问题。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种机组叶片捕获风能的集能方法。

背景技术

目前，随着空气污染愈加严重，风能作为清洁的可再生能源是改善现状的方案之一，风速的随机变化会导致风电功率的明显波动，同时，机组叶片作为风电机组气动载荷的主要载体，又会直接影响风电机组的安全稳定运行，因此，对微电网中机组叶片载荷的控制十分重要，但是现有技术在实际使用时，风力过大或风向与叶片不适配时，会使得风电机组产生振动，长时间振动会导致风电机组损坏，且在该过程中对风电机组进行制动时又会导致风能捕获利用率降低。

因此，本发明提出一种机组叶片捕获风能的集能方法。

发明内容

本发明提供一种机组叶片捕获风能的集能方法，通过获取当前机组叶片所处的当前地理位置以及采集当前地理位置的风向和风速，对采集的风向进行方向划分，来确定当前机组叶片在各划分方向处的来流风速集，根据当前机组叶片的振动频率与转速之间的第一函数关系建立构建振动动态模型以及根据转速与功率之间的第二函数关系构建功率动态模型，并利用振动动态模型和功率动态模型对当前机组叶片在各划分方向处的来流风速集进行分析，确定出最优风能捕获角度，根据最优风能捕获角度的目标来流风速，向当前机组叶片设置工作参数，并根据工作参数控制当前机组叶片进行集能，来解决背景技术中风力过大或风向与叶片不适配时，会使得风电机组产生振动，长时间振动会导致风电机组损坏，且在该过程中对风电机组进行制动时又会导致风能捕获利用率降低的问题。

本发明提出一种机组叶片捕获风能的集能方法，该方法包括：

步骤1：获取当前机组叶片所处的当前地理位置，并实时采集当前地理位置的风向和风速；

步骤2：对采集的风向进行方向划分，来确定当前机组叶片在各划分方向处的来流风速集；

步骤3：根据所述当前机组叶片的振动频率与转速之间的第一函数关系建立构建振动动态模型以及根据转速与功率之间的第二函数关系，构建功率动态模型；

步骤4：利用所述振动动态模型和功率动态模型对所述当前机组叶片在各划分方向处的来流风速集进行分析，确定出最优风能捕获角度；

步骤5：根据所述最优风能捕获角度的目标来流风速，向所述当前机组叶片设置工作参数，并根据所述工作参数控制当前机组叶片进行集能。

优选的，获取当前机组叶片所处的当前地理位置，并实时采集当前地理位置的风向和风速，包括：

利用经纬度确定当前机组叶片所处的当前地理位置，并用指南针确定当前地理位置的各个朝向；

将所述各个朝向标记在所述当前机组叶片所对应事先部署好的风向标的底座，获取所述当前地理位置的风向；

获取传感器叶轮的转动信号，并将叶轮的转动信号转换为电信号；

将所述电信号传递至处理器，确定风速。

优选的，对采集的风向进行方向划分，来确定当前机组叶片在各划分方向处的来流风速集，包括：

获取指定时间段内的风向测量数据；