的坐标数据设定为历史风况数据，将图3中空屯、圆点的坐标数据设定为获取的风况数据，贝U 如图4所示，可W从该极坐标系的极点0向该目标几何中屯、点Bo画一条射线，即如图4中的射 线Ki;从该极点0向该几何中屯、点Co画一条射线，即如图4中的射线K2，从而射线Ki和射线拉的 方向分别作为前一预定周期内最大风能值所在的方向和当前预定周期内最大风能值所在 的方向。
[0067] 进一步地，如图5所示，利用单位向量投影计算公式
[0069] 可将历史风况数据内的每个数据点投影到风力发电机组捕获最大风能的方向，其 中，ei为第i个风速单位向量，（XI，yi)为其直角坐标;emax为最大风能方向的单位向量，（X2, Y2}为其直角坐标;I司COSAg为其投影距离。
[0070] 由于风能公式
[0072] 中，空气密度P和扫风面积S对同一风力发电机组都基本相等，因此本发明主要考 虑V,3对最大风能的影响。其中，P为空气密度，S为叶轮扫风面积，Vi为第i个风速，t为时间，W 为风能。
[0073] 根据风能公式
[0075] 求取第i个风速单位向量在风力发电机组捕获最大风能的方向上的风能值Emax,其 中，Vi为第i个风速大小，Emax为在最大风能值的方向上能捕获的最大风能值。
[0076] 通过上式可W得到历史风况数据对应的在最大风能方向上能捕获的最大风能值。 进一步地，通过上述方法可W得到实时获取的风况数据对应的在最大风能方向上能捕获的 最大风能值。
[0077] 根据公式
[007引 目 At=目"广目 t..............................................................................(4)
[0079] 计算目标几何中屯、点和该几何中屯、点之间最大风能值所在的方向之间的夹角数 值e^t，其中，0t为历史风况数据对应的最大风能值所在的方向，0t+i为实时获取的风况数据 对应的最大风能值所在的方向，0M为二者的最大风能值所在的方向的夹角数值。
[0080] 在步骤S270,基于该几何中屯、点与目标几何中屯、点的坐标计算相关系数。
[0081] 具体地，根据公式
[0083] 计算目标几何中屯、点和该几何中屯、点之间的相关系数PAt，其中，X为历史风况数 据中的风速，Xi为历史风况数据中的风速的数值，之为历史风况数据中的风速的数值的均 值^为实时获取的风况数据中的风速，71为实时获取的风况数据的风速的数值，；^；为实时 获取的风况数据的风速的数值的均值；CO V (X，y)为X和y的协方差，如(-、-)为x的方差， 为y的方差。
[0084] 需要说明的是，本实施例中步骤S260和S270是按照先后顺序执行的，在实际应用 中步骤S260和S270可W任意顺序执行，即先执行S270，之后再执行S260，或者S260和S270可 同时执行，本实施例对此不做限定。
[0085] 在步骤S280,基于该夹角数值和该相关系数执行相应的风力发电机控制策略。
[0086] 具体地，可W将夹角数值0At和相关系数PAt输入到风力发电机组的主控系统或者 偏航控制系统中，通过相关系数的不同，权重的不同，可W将夹角数值和相关系数PAt合 理的加入到偏航控制系统。
[0087] 在实际应用中，对风力发电机组的风能捕获进行控制的方式可W多种多样，W下 提供一种可行的处理方式，具体可包括:针对夹角数值和相关系数PAt,可W预先设定条 件|0At| <3°和|pAt|含0.8。在对风力发电机组的风能捕获进行控制时，可根据接收到的夹 角数值0At和相关系数PAt,分别判断两者是否满足上述条件，如果不满足，则可触发风力发 电机组中的主控系统或者偏航控制系统，从而实现风力发电机组能够捕获到最大风能，如 果满足，则不触发风力发电机组进行任何处理。
[0088] 需要说明的是，风力发电机组工作时，风力发电机组上的雷达可将其实时获取的 数据作为变化量，根据欧几里距离公式
[0090] 分别计算每秒采集到的风速^与多个预定周期的历史风况数据对应的几何中屯、 点之间的空间距离1，其中，Vix和Viy为在时间节点内n个实时获取的风况数据的第i个风速 的数值换算到直角坐标系中的坐标值，kjx和kw为历史风况数据对应的几何中屯、点中的第j 个几何中屯、点换算到直角坐标系中的坐标值，1为每个采集到的风速实时数据Vi与k个预定 周期的历史风况数据对应的几何中屯、点kj之间的距离。
[0091] 通过空间距离1，可W认为两个对象的距离越近，两者的相似程度就越大，因此，1 可W取最小值。因此，可W通过采集的数据点与历史风况数据对应的几何中屯、点的相似程 度，实时的体现当前风速和风向的变化特征。
[0092] 本发明实施例提供的风力发电机组的风能捕获方法，一方面，对前一预定周期通 过风况数据采集部件采集到的风速和风向等风况数据进行分析，将获取到的数据通过极坐 标的方式绘制散点图，在对风况数据进行预处理后剔除离群点，拟合出目标几何中屯、点，进 而通过实时获取的风况数据对应的几何中屯、点和目标几何中屯、点的比对，执行相应的风力 发电机组控制策略，从而可W降低叶轮未正对迎风面而产生的风机载荷增加和尾流效应， 减少风力发电机组故障及维护成本；另一方面，通过比较目标几何中屯、点和实时输入的采 集数据或者实时获取的风况数据对应的几何中屯、点二者之间的最大风能值所在的方向上 的角度偏差和相关系数，并将相应的数据输入到风力发电机组的主控系统和偏航控制系统 中，W优化偏航控制策略，从而有效的提升风力发电机组对风能的捕获能力，W及风力发电 机组的可靠性。
[0093] 实施例S
[0094] 基于相同的技术构思，图6是示出根据本发明实施例=的风力发电机组的风能捕 获装置的逻辑框图。参照图6,该装置包括风况数据获取模块610、几何中屯、点确定模块620 和控制模块630。
[00M]风况数据获取模块610用于根据预定周期实时获取风况数据。
[0096] 几何中屯、点确定模块620用于对该预定周期内获取的风况数据进行散点拟合，得 到该风况数据的几何中屯、点，该几何中屯、点用于表示最大风能值所在位置。
[0097] 控制模块630用于将该几何中屯、点与目标几何中屯、点进行比对，并根据比对结果 执行相应的风力发电机控制策略。
[009引进一步地，基于图6的实施例，如图7所示的装置还包括：
[0099] 历史风况获取模块640，用于获取预先存储的历史风况数据；
[0100] 目标几何中屯、点确定模块650,用于对该历史风况数据进行散点拟合，得到目标几 何中屯、点。
[0101] 进一步地，如图7所示的装置还包括：
[0102] 预处理模块660,用于对该历史风况数据进行预处理，去除干扰风况数据，得到有 效历史风况数据。
[0103] 另外，目标几何中屯、点确定模块650用于将该历史风况数据导入在极坐标系中；连 接该历史风况数据的最外围的数据点，得到封闭的几何图形，将该几何图形的几何中屯、点 作为目标几何中屯、点。
[0104] 此外，控制模块630用于:计算从该极坐标系的极点到几何中屯、点的连线与到目标 几何中屯、点的连线的夹角数值;基于该几何中屯、点与目标几何中屯、点的坐标计算相关系 数;基于该夹角数值和相关系数执行相应的风力发电机控制策略。
[0105] 本发明实施例提供的风力发电机组的风能捕获装置，通过在预定周期内实时获取 的风况数据，并对该风况数据进行散点拟合，获取该风况数据的几何中屯、点，进而通过与目 标几何中屯、点的比对，W对风力发电机组的风能捕获进行控制，从而有效的提升风力发电 机组对风能的捕获能力，W及风力发电机