风力发电机组大偏航误差降载方法、介质、系统及设备与流程

1.本发明主要涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组大偏航误差降载方法、介质、系统及设备。


背景技术：

2.随着风力发电机组装机容量的增加，风力发电机组单机容量不断变大，叶轮直径也不断增大，塔筒高度也随之增加。由于风速风向的随机性、不确定性，风力发电机组在大偏航误差下运行会引起塔筒载荷增大，特别是现有的塔筒都在往轻量化方向发展，如果风力发电机组在大阵风、大偏航误差环境运行下，塔筒载荷会急剧增加，将对机组安全稳定运行造成极大的影响；而如果采用停机模式，风力发电机组的发电量又得不到保证。


技术实现要素：

3.本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种在增加机组安全性的同时减少了机组发电量的损失的风力发电机组大偏航误差降载方法、介质、系统及设备。
4.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：
5.一种风力发电机组大偏航误差降载方法，包括步骤：
6.s1、获取风力发电机组的风速值和偏航误差值；
7.s2、分别将所述风速值和偏航误差值与其对应的预设阈值进行比对；当所述风速值和偏航误差值均大于其对应的预设阈值时，风电机组进行偏航动作且进入限功率运行模式；当所述偏航误差值大于其对应预设阈值，但风速值小于其对应预设阈值时，风电机组进行偏航动作且保持正常运行模式；当所述风速值和偏航误差值均小于其对应的预设阈值，风电机组保持正常运行模式。
8.作为上述技术方案的进一步改进：
9.在步骤s2中，其中限功率运行模式具体包括：当风速值和偏航误差值均大于其对应的m倍预设阈值时，风力发电机组开始偏航且进入降功率运行模式一，风力发电机组功率降为p1运行；当风速值和偏航误差值均大于其对应的n倍预设阈值时，风力发电机组开始偏航且进入降功率运行模式二，风力发电机组降为p2运行；其中n》m，p1》p2。
10.其中n＝m+1。
11.在步骤s1中，在获取风速值和偏航误差值后，对风速值和偏航误差值进行滤波处理。
12.其中风速值对应的预设阈值与偏航误差值的对应预设阈值相对应。
13.所述风速值和偏航误差值对应的预设阈值，预先在一风速-偏航误差值调度表中进行设置。
14.在风速-偏航误差值调度表中，其中风速值的对应预设阈值分别为0m/s、5m/s、10m/s、35m/s时，对应的偏航误差值的预设阈值分别为1.1345rad、1.1345rad、0.7850rad、
0.523rad。
15.本发明还公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。
16.本发明进一步公开了一种风力发电机组大偏航误差降载系统，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。
17.本发明还公开了一种设备，包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，所述一个或多个存储器中存储有至少一条程序代码，所述至少一条程序代码由所述一个或多个处理器加载并执行以实现如上所述方法所执行的操作。
18.与现有技术相比，本发明的优点在于：
19.本发明预先设置风速-偏航误差值调度表，在风速-偏航误差值调度表中预设设置有风速-偏航误差值之间对应的预设阈值；在风电机组运行过程中，实时获取风速值和偏航误差值，再将风速值和偏航误差值与其对应的预设阈值进行比对，再根据比对结果来对风电机组的运行模式进行控制；具体地，当风速值和偏航误差值均大于其对应的预设阈值时，风电机组进行偏航动作且进入限功率运行模式，并根据风速和偏航误差值的对应范围来进行分段降功率运行，能有效降低风力发电机组在大偏航误差环境下运行时的塔筒载荷，在增加机组安全性的同时减少了机组发电量的损失，保护风力发电机组的安全稳定运行。
附图说明
20.图1为本发明的降载方法在实施例的流程图。
21.图2为本发明的降功率运行在实施例的流程图。
具体实施方式
22.以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
23.如图1所示，本发明实施例的风力发电机组大偏航误差降载方法，包括步骤：
24.s1、在风电机组运行过程中，获取风力发电机组的风速值和偏航误差值；其中偏航误差值为来流风向与机舱位置之间的夹角；
25.s2、分别将风速值和偏航误差值与其对应的预设阈值进行比对；当风速值和偏航误差值均大于其对应的预设阈值时，风电机组进行偏航动作且进入限功率运行模式；当偏航误差值大于其对应预设阈值，但风速值小于其对应预设阈值时，风电机组进行偏航动作且保持正常运行模式；当风速值和偏航误差值均小于其对应的预设阈值，风电机组保持正常运行模式。
26.为了更有效的减小风力发电机组在大偏航误差环境下运行时机组的塔筒载荷，在步骤s2中，其中限功率运行模式具体包括：当风速值和偏航误差值均大于其对应的m倍预设阈值时，风力发电机组开始偏航且进入降功率运行模式一，风力发电机组功率降为p1运行；当风速值和偏航误差值均大于其对应的n倍预设阈值时，风力发电机组开始偏航且进入降功率运行模式二，风力发电机组降为p2运行，如图2所示；其中n》m，p1》p2。具体地，其中n＝m+1。
27.在一具体实施例中，在步骤s1中，在获取风速值和偏航误差值后，对风速值和偏航
误差值进行滤波处理，保证数据的可靠性，从而提高后续降载的可靠性。
28.在一具体实施例中，其中风速值对应的预设阈值与偏航误差值的对应预设阈值相对应。风速值和偏航误差值对应的预设阈值，预先在一风速-偏航误差值调度表中进行设置。具体地，如表1所示：在风速-偏航误差值调度表中，其中风速值的对应预设阈值分别为0m/s、5m/s、10m/s、35m/s时，对应的偏航误差值的预设阈值分别为1.1345rad、1.1345rad、0.7850rad、0.523rad；
29.表1风速-偏航误差值调度表
[0030][0031]
通过上述对于风速-偏航误差值调度表的不同阈值范围，机组采取分段式降功率运行模式，更有效的降低了机组在大偏航环境下运行时的塔筒载荷。
[0032]
下面根据一个完整的具体实施例来对本发明作进一步说明：
[0033]
如图1-2所示，首先通过风速风向仪提取风速值及偏航误差值，再将提取的风速值以及偏航误差值进行滤波处理；如果偏航误差值触发风速-偏航误差值调度表中的限值(预设阈值)并且风速大于预设阈值，机组偏航动作并进入限功率运行模式。在限功率运行模式中，当风速值、偏航误差值均大于1倍风速偏航误差调度表限值时，风力发电机组开始偏航且进入降功率运行模式一，风力发电机组功率降为p1运行；当风速值和偏航误差值均大于1+k(0《k《1)倍风速偏航误差调度表限值时，风力发电机组开始偏航且进入降功率运行模式二，风力发电机组降为p2运行，其中p1》p2；如果偏航误差值触发风速-偏航误差值调度表限值，但是风速小于预设阈值，机组偏航动作且保持正常运行模式；否则，机组仍保持正常运行模式。
[0034]
本发明预先设置风速-偏航误差值调度表，在风速-偏航误差值调度表中预设设置有风速-偏航误差值之间对应的预设阈值；在风电机组运行过程中，实时获取风速值和偏航误差值，再将风速值和偏航误差值与其对应的预设阈值进行比对，再根据比对结果来对风电机组的运行模式进行控制；具体地，当风速值和偏航误差值均大于其对应的预设阈值时，风电机组进行偏航动作且进入限功率运行模式，并根据风速和偏航误差值的对应范围来进行分段降功率运行，能有效降低风力发电机组在大偏航误差环境下运行时的塔筒载荷，在增加机组安全性的同时减少了机组发电量的损失，保护风力发电机组的安全稳定运行。本发明应用简便，通用性强，可在多个功率平台上应用。
[0035]
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。本发明实施例进一步提供了一种风力发电机组大偏航误差降载系统，包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。本发明还提供了一种设备，包括一个或多个处理器和一个或多个存储器，一个或多个存储器中存储有至少一条程序代码，至少一条程序代码由一个或多个处理器加载并执行以实现如上所述方法所执行的操作。本发明的介质、系统及设备与上述方法相对应，同样具有如上所述方法的优点。
[0036]
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的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0037]
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。