一种风力发电机组偏航控制评价及优化方法与流程

技术特征：

1.一种风力发电机组偏航控制评价及优化方法，其特征在于，所述的评价及优化方法对风力发电机组运行数据进行处理，生成描述风况特性及偏航动作的指标，结合偏航控制参数的专家调整过程建立案例，利用同种机型在不同风电场收集的案例，通过案例推理方法实现偏航控制评价及机组偏航参数调整，使风力发电机组能够根据实际情况自动评价偏航控制效果及参优化数。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航控制评价及优化方法，其特征在于，所述的评价及优化方法包括以下步骤：

(1)采集风场风力发电机组偏航状态、机组状态、偏航角及风速数据，并计算得到机组每次连续发电3小时的自动偏航次数和平均每次偏航时间、风速平均值、以及风向波动性指标；

(2)记录风力发电机组偏航控制参数，包括偏航角平均时间、小风策略时偏航启动角度、大风策略时偏航启动角度、偏航停偏角度、偏航大小风策略切换风速；

(3)对步骤(1)-步骤(2)记录的数据以二维表形式存储，形成机器可读取的偏航案例库输入；二维表的每行数据代表一条偏航案例，记录了机组连续发电3小时的信息；每列代表一个信息量，包括这3个小时内自动偏航次数和平均每次偏航时间、风速平均值、风向波动性及对应的偏航控制参数；

(4)保存步骤(3)形成的偏航案例库输入；具有偏航控制参数调节经验的专家对逐条偏航案例评价打分，1分至10分表示偏航控制效果从差到好，评价打分考虑的因素包括偏航动作是否过于频繁，机组安装位置大风及小风时风向波动是否剧烈，平均每次偏航时间是否过短；对于评价分数大于等于6分的偏航案例，则直接将评价分数和偏航控制参数作为该偏航案例输出；对于评价分数低于6分的案例，专家根据经验对该偏航案例的偏航控制参数进行调节，直到该风力发电机组生成新的大于6分的偏航案例，该大于6分的偏航案例调整后的评价分数和偏航控制参数变化量作为原评价低于6分的偏航案例的输出；如此最终形成偏航案例库输出；

(5)采集偏航控制待评价及优化的风力发电机组连续发电3小时的偏航状态、机组状态、偏航角、风速数据，计算和记录这3小时内自动偏航次数和平均每次偏航时间、风速平均值、风向波动性指标，以及风力发电机组偏航控制参数，形成当前偏航案例输入；

(6)利用案例推理机在偏航案例库中检索与步骤(5)生成的当前偏航案例输入最为相似的偏航案例；检索方法如下：当前偏航案例输入记作向量c，偏航案例库输入记作矩阵C，遍历计算向量c到矩阵C各行向量的距离，选取最小值对应的行号作为最相似偏航案例号；各行向量间的距离采用欧氏距离计算，公式为：

其中d_i表示当前案例输入与历史第i个案例输入之间的距离，c_j表示当前案例输入第j个属性的值，C_ij表示历史案例库中第i个案例输入中第j个属性的值，L表示每条案例输入的属性个数；

(7)利用步骤(6)检索出的最相似偏航案例中的专家分数来评价当前风力发电机组偏航控制效果，若分数大于6分，则不需要调整当前偏航控制参数，完成机组的偏航控制评价及优化；否则复用最相似偏航案例中偏航控制参数变化量对当前机组偏航控制参数进行调节，并执行步骤(8)；

(8)按照步骤(5)方法，继续生成新的偏航案例输入，并按照步骤(6)在偏航案例库中检索与新的偏航案例输入最相似的偏航案例，若最相似的偏航案例中专家分数大于6分，则将上一次偏航案例输入和最相似偏航案例的输出存入偏航案例库，否则具有偏航控制参数调节经验的专家介入进行人工优化，直至专家对偏航效果的评价打分超过6分，再将专家调整的偏航控制参数变化量以及分数作为案例输出，与原案例的输入一同存入偏航案例库，完成偏航案例库更新。当偏航案例库存的条数大于阈值时，则自动删除第一条偏航案例。

3.按照权利要求1所述的风力发电机组偏航控制评价及优化方法，其特征在于，所述的步骤(2)中，所述的偏航角平均时间是计算偏航角平均值的时间窗长度；所述的小风策略时偏航启动角度是指在偏航策略为小风偏航模式时用以判断是否启动偏航的角度，当偏航角平均值大于等于该角度时，则启动偏航；所述的大风策略时偏航启动角度是指在偏航策略为大风偏航模式时，用以判断是否启动偏航的角度，当偏航角平均值大于等于该角度时，则启动偏航；所述的偏航停偏角度是指用以判断是否停止偏航的角度，当机组偏航角平均值小于该角度时则停止偏航；所述的偏航大小风策略切换风速是指用于判断偏航控制是大风策略还是小风策略的风速，当风速1分钟平均值持续大于该风速30秒，且当前偏航策略是小风策略时，则偏航策略切换至大风偏航策略模式，当风速1分钟平均值持续小于该风速30秒，且当前偏航策略是大风策略时，则偏航策略切换至小风偏航策略模式，否则保持原策略不变。

4.按照权利要求1所述的风力发电机组偏航控制评价及优化方法，其特征在于，所述的步骤(1)中，所述的风向波动性指标WDF计算公式为：

其中，WDF为风向波动性指标，γ(k)表示180分钟时段内第k个点的1分钟偏航角均值，φ(k)表示180分钟时段第k个点的1分钟纽缆角度均值，N表示180分钟内采样点个数。