本发明涉及风电机组控制领域，尤其涉及一种风电机组偏航控制方法。
背景技术：
风力发电机是将风能转换为机械功，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。风力发电机中的偏航系统通过控制改变机舱的方向，减小机舱和风向的偏差角度，从而达到最大的风能利用率。
目前风机的偏航控制均是通过检测实际风向与机舱方向的偏差角度，当两者的夹角超过一定的阀值且持续超过一定的时间则进行偏航动作，当两者的偏差角度小于一定的值则动作停止。
但是，目前风机的偏航控制都是被动地根据阀值进行响应，在风向较为稳定时，机舱和风向的偏差角度在阀值范围内时，偏航控制不动作，对风精度差；当风向变化较为频繁时，机舱和风向的偏差角度必须超过阀值开始动作，偏航控制响应以后，偏航动作频繁，上述两种情况都会导致发电效率的下降。
技术实现要素：
针对现有技术中在风电机组控制领域存在的上述问题，现提供一种风电机组偏航控制方法。
具体技术方案如下：
一种风电机组偏航控制方法，应用于风电机组控制领域，包括以下步骤：
步骤s1：风机完成一次偏航动作后，将偏航动作延时时长、偏航动作启动阀值，偏航动作停止阀值设置为预设值；
同时，所述风机开始计时，得到第一计时时长，根据所述第一计时时长不断缩短所述偏航动作延时时长和减小所述偏航动作启动阀值；
步骤s2：所述风机记录已完成的所述偏航动作的次数、方向以及相邻所述偏航动作停止和启动的间隔时间并作为历史间隔时间，并记录每次启动所述偏航动作时的风速、机舱方向、风向偏差、环境温度、日期、时间的基本信息。
步骤s3：当所述风机的机舱与风向的偏差角度等于偏航动作启动阀值时，所述风机停止计时并启动所述偏航动作，所述风机停止计时后的计时时长为第一间隔时间，判断所述第一间隔时间是否小于第一预设时间；
若所述第一间隔时间小于所述第一预设时间，则进入步骤s4；
若所述第一间隔时间不小于所述第一预设时间，则进入步骤s9；
步骤s4：判断当前偏航动作与前一次偏航动作的方向是否一致；
若方向一致，则进入步骤s5；
若方向相反，则进入步骤s7；
步骤s5：根据所述第一间隔时间与所述历史间隔，获取所述风机进行相似同向的偏航动作的次数；
步骤s6：根据所述相似同向的偏航动作的次数，设置所述偏航动作延时时长，进入步骤s9；
步骤s7：根据所述第一间隔时间与所述历史间隔，获取所述风机进行相似往复的偏航动作的次数；
步骤s8：根据所述相似往复的偏航动作的次数，设置所述偏航动作延时时长和所述偏航动作停止阀值，进入步骤s9；
步骤s9：所述风机在设置的所述偏航动作延时时长和所述偏航动作停止阀值下进行偏航动作。
优选的，所述步骤s5包括以下步骤：
步骤s51：将所述第一间隔时间和所述历史间隔时间按照分钟数进行取整；所述相似同向的偏航动作的次数预设为零；
步骤s52：对当前所述偏航动作和对应的前一次偏航动作的方向和间隔时间进行判断
若所述偏航动作的方向和间隔时间均相同，则进入步骤s53；
若所述偏航动作的方向和/或间隔时间不相同，则进入步骤s54；
步骤s53：所述相似同向的偏航动作的次数增加一次，将前一偏航动作设置为当前偏航动作，返回步骤s52；
步骤s54：生成最终的所述相似同向的偏航动作的次数。
优选的，所述步骤s6中所述偏航动作延时时长的设置包括以下步骤：
所述相似同向的偏航动作的次数为一次时，所述偏航动作延时时长不变；
每多一次所述的相似同向的偏航动作，所述偏航动作延时时长增加5秒，至所述偏航动作延时时长达到预设的最大延时时长。
优选的，所述步骤s7包括以下步骤：
步骤s71：将所述第一间隔时间和所述历史间隔时间按照分钟数进行取整；所述相似往复的偏航动作的次数预设为零；
步骤s72：对当前所述偏航动作和对应的前一次偏航动作的方向和间隔时间进行判断；
若同时满足所述偏航动作的方向相反且间隔时间相同，则进入步骤s73；
若不同时满足所述偏航动作的方向相反且间隔时间相同，则进入步骤s74；
步骤s73：所述相似往复的偏航动作的次数增加一次，将前一偏航动作设置为当前偏航动作，返回步骤s72；
步骤s74：生成最终的所述相似往复的偏航动作的次数。
优选的，所述步骤s8中所述偏航动作延时时长和所述偏航动作停止阀值的设置包括以下步骤：
所述相似往复的偏航动作的次数为一次时，所述偏航动作延时时长不变；
所述相似往复的偏航动作的次数从二次开始，所述偏航动作延时时长设置为0秒，每多一次所述的相似同向的偏航动作，将所述偏航动作停止阀值增大1度，至所述偏航动作停止阀值达到预设的最大偏航动作停止阀值。
优选的，所述步骤s9包括以下步骤：
步骤s91：所述风机根据检测到的所述机舱方向和所述风向的偏差控制所述机舱向所述偏差的反方向转动；
步骤s92：所述风机检测到的所述机舱方向和所述风向的偏差角度进入所述偏航动作停止阀值后，所述风机开始计时，得到第二计时时长，所述机舱继续转动；
步骤s93：当所述风机的第二计时时长等于所述偏航动作延时时长时，所述机舱停止转动。
优选的，所述步骤s1还包括以下步骤：
在所述第二计时时长超过2小时时，所述偏航动作启动阀值减小1度，所述偏航动作延时时长减小10秒；
在所述第二计时时长超过2小时后，所述第二计时时长每超过一小时，所述偏航动作启动阀值再次减小1度，所述偏航动作延时时长时再次减小10秒，至所述偏航动作启动阀值和所述偏航动作延时时长为最小值。
优选的，所述步骤s54中，所述相似往复的偏航动作的次数超过2次，所述风机将记录的所述相似同向的偏航动作对应的所述信息记录上传至所述风电机组的scada系统中。
优选的，所述步骤s74中，所述相似往复的偏航动作的次数超过3次，所述风机将记录的所述相似往复的偏航动作对应的所述基本信息上传至所述风电机组的scada系统中。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
当风向较为稳定时，通过对偏航动作启动阀值控制，可以提高偏航对风精度，提升风机发电效率；当风向变化比较剧烈时，通过根据已完成的偏航动作的记录，判断风向的变化趋势，做预测性偏航控制，可以提高对风效率，减少不必要的偏航控制，降低偏航控制的频率，提升风机发电效率；同时，将具有变化规律的风机偏航控制的数据反馈至scada系统，实现风电机组的数据共享。
附图说明
参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。
图1为本发明一种风电机组偏航控制方法的实施例的流程图；
图2为本发明一种风电机组偏航控制方法中获取相似同向的偏航动作的次数的实施例的流程图；
图3为本发明一种风电机组偏航控制方法中获取相似往复的偏航动作的次数的实施例的流程图；
图4为本发明一种风电机组偏航控制方法中进行偏航动作的实施例的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
本发明一种较佳的实施例中，根据图1所示，一种风电机组偏航控制方法，应用于风电机组控制领域，包括以下步骤：
步骤s1：风机完成一次偏航动作后，将偏航动作延时时长、偏航动作启动阀值，偏航动作停止阀值设置为预设值；
同时，风机开始计时，得到第一计时时长，根据第一计时时长不断缩短偏航动作延时时长和减小偏航动作启动阀值；
步骤s2：风机记录已完成的偏航动作的次数、方向以及相邻偏航动作停止和启动的间隔时间并作为历史间隔时间，并记录每次启动偏航动作时的风速、机舱方向、风向偏差、环境温度、日期、时间的基本信息。
步骤s3：当风机的机舱与风向的偏差角度等于偏航动作启动阀值时，风机停止计时并启动偏航动作，风机停止计时后的计时时长为第一间隔时间，判断第一间隔时间是否小于第一预设时间；
若第一间隔时间小于第一预设时间，则进入步骤s4；
若第一间隔时间不小于第一预设时间，则进入步骤s9；
步骤s4：判断当前偏航动作与前一次偏航动作的方向是否一致；
若方向一致，则进入步骤s5；
若方向相反，则进入步骤s7；
步骤s5：根据第一间隔时间与历史间隔，获取风机进行相似同向的偏航动作的次数；
步骤s6：根据相似同向的偏航动作的次数，设置偏航动作延时时长，进入步骤s9；
步骤s7：根据第一间隔时间与历史间隔，获取风机进行相似往复的偏航动作的次数；
步骤s8：根据相似往复的偏航动作的次数，设置偏航动作延时时长和偏航动作停止阀值，进入步骤s9；
步骤s9：风机在设置的偏航动作延时时长和偏航动作停止阀值下进行偏航动作。
具体地，本实施例中，风机根据偏航动作启动阀值启动偏航动作的，在到达偏航动作停止阀值时在偏转一段时间，即偏航动作延时时长。偏航动作启动阀值为一角度范围，偏航动作停止阀值为一角度范围。
对于风向持续保持向同一侧偏转的情况，在偏转速度较快时，第一间隔时间会短于第一预设时间。通过判断第一间隔时间与历史间隔时间，可以得出相似同向的偏航动作的次数，次数越多表明风向变化越稳定。增加偏航动作延时时长，使得机舱预先转过一定的角度。由于风向变化的方向是稳定，因此，风机进行下一次的偏航动作的时间会变长，达到了降低偏航控制的频率的效果。
对于风向持续往复偏转且偏转较为频繁的情况，第一间隔时间会短于第一预设时间。通过判断第一间隔时间与历史间隔时间，可以得到相似往复的偏航动作的次数，次数越多表明风向变化越规律。由于风向的反复，减小偏航动作延时时长可以使得风机不去预先为下一次偏转动作调整偏转角度，使得机舱与风向的偏差角度等于停止阀值就停止调整。在风向向另外一侧改变时，可以减小调整的频率。由于风向持续往复，增大风机偏航动作停止阀值，使得机舱偏转的较小角度即可完成调整。在风向向另外一侧改变时，也可实现减小调整的频率。
本发明一种较佳的实施例中，根据图2所示，步骤s5包括以下步骤：
步骤s51：将第一间隔时间和历史间隔时间按照分钟数进行取整；相似同向的偏航动作的次数预设为零；
步骤s52：对当前偏航动作和对应的前一次偏航动作的方向和间隔时间进行判断；
若偏航动作的方向和间隔时间均相同，则进入步骤s53；
若偏航动作的方向和/或间隔时间不相同，则进入步骤s54；
步骤s53：相似同向的偏航动作的次数增加一次，将前一偏航动作设置为当前偏航动作，返回步骤s52；
步骤s54：生成最终的相似同向的偏航动作的次数。
具体地，采用上述步骤可以将以往的偏航动作记录一一比对，获取相似同向的偏航动作的次数。
本发明一种较佳的实施例中，步骤s6中偏航动作延时时长的设置包括以下步骤：
相似同向的偏航动作的次数为一次时，偏航动作延时时长不变；
每多一次的相似同向的偏航动作，偏航动作延时时长增加5秒，至偏航动作延时时长达到预设的最大延时时长。
具体地，相似同向的偏航动作的次数为一次时未出现规律性变化，无需改变偏航动作延时时长。相似往复的偏航动作的次数越多表明风向保持一个方向变化，增加偏航动作延时时长5秒可以预选转过部分角度，减小偏航动作频率。
本发明一种较佳的实施例中，根据图3所示，步骤s7包括以下步骤：
步骤s71：将第一间隔时间和历史间隔时间按照分钟数进行取整；相似往复的偏航动作的次数预设为零；
步骤s72：对当前偏航动作和对应的前一次偏航动作的方向和间隔时间进行判断；
若同时满足偏航动作的方向相反且间隔时间相同，则进入步骤s73；
若不同时满足偏航动作的方向相反且间隔时间相同，则进入步骤s74；
步骤s73：相似往复的偏航动作的次数增加一次，将前一偏航动作设置为当前偏航动作，返回步骤s72；
步骤s74：生成最终的相似往复的偏航动作的次数。
具体地，采用上述步骤可以将以往的偏航动作记录一一比对，获取相似往复的偏航动作的次数。
本发明一种较佳的实施例中，步骤s8中偏航动作延时时长和偏航动作停止阀值的设置包括以下步骤：
相似往复的偏航动作的次数为一次时，偏航动作延时时长不变；
相似往复的偏航动作的次数从二次开始，偏航动作延时时长设置为0秒，每多一次的相似同向的偏航动作，将偏航动作停止阀值增大1度，至偏航动作停止阀值达到预设的最大偏航动作停止阀值。
本发明一种较佳的实施例中，根据图4所示，步骤s9包括以下步骤：
步骤s91：风机根据检测到的机舱方向和风向的偏差控制机舱向偏差的反方向转动；
步骤s92：风机检测到的机舱方向和风向的偏差角度进入偏航动作停止阀值后，风机开始计时，得到第二计时时长，机舱继续转动；
步骤s93：当风机的第二计时时长等于偏航动作延时时长时，机舱停止转动。
本发明一种较佳的实施例中，步骤s1还包括以下步骤：
在第二计时时长超过2小时时，偏航动作启动阀值减小1度，偏航动作延时时长减小10秒；
在第二计时时长超过2小时后，第二计时时长每超过一小时，偏航动作启动阀值再次减小1度，偏航动作延时时长时再次减小10秒，至偏航动作启动阀值和偏航动作延时时长为最小值。
具体地，本实施例中，机舱与风向的偏差角度大于偏航动作启动阀值，机舱方向与风向的偏离较大需要通过偏航动作来调整。
对于风向保持稳定的情况下，机舱与风向的偏差角度的变化幅度较小。采用上述步骤可以缓慢的较小偏航动作启动阀值，使得机舱与风向的偏差角度更容易触发偏航动作。采用偏航动作延时时长，使得触发偏航动作后，机舱只偏转一个较小的角度就停止偏转，使得偏航动作的幅度减小，提高了对风效率。
本发明一种较佳的实施例中，步骤s54中，相似往复的偏航动作的次数超过2次，风机将记录的相似同向的偏航动作对应的信息记录上传至风电机组的scada系统中。
步骤s74中，相似往复的偏航动作的次数超过3次，风机将记录的相似往复的偏航动作对应的基本信息上传至风电机组的scada系统中。
具体地，风电机组的scada系统为现有的对风机进行数据采集与监视控制的系统，能够将数据分享每个与scada系统连接的风机中。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。