本發(fā)明屬于風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種風(fēng)力機(jī)自適應(yīng)控制方法、裝置及風(fēng)力機(jī)。

背景技術(shù)：

目前，風(fēng)電信息監(jiān)控一般采用scada(supervisorycontrolanddataacquisition，數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng))進(jìn)行風(fēng)場數(shù)據(jù)信息監(jiān)控，由于風(fēng)向及風(fēng)速的不斷變化，常常會給風(fēng)力機(jī)的振動及載荷帶來較大變化，從而影響到風(fēng)力機(jī)的效率及安全性，有待進(jìn)一步改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)力機(jī)自適應(yīng)控制方法、裝置及風(fēng)力機(jī)，根據(jù)監(jiān)測的振動數(shù)據(jù)和風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)葉片或葉輪方向，并實(shí)現(xiàn)減震、降載、增效的目的。

本發(fā)明提供了一種風(fēng)力機(jī)自適應(yīng)控制方法，其特征在于，包括：

基于wrf的天氣預(yù)報(bào)結(jié)合測風(fēng)塔的測控?cái)?shù)據(jù)，獲取當(dāng)前來流方向數(shù)據(jù)及風(fēng)速數(shù)據(jù)，并判定主要來流方向；

將當(dāng)前風(fēng)速數(shù)據(jù)與額定風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若當(dāng)前風(fēng)速小于額定風(fēng)速，基于預(yù)報(bào)監(jiān)測信息，判斷主要來流方向的停留時(shí)間，若主要來流方向超過預(yù)設(shè)時(shí)間，將偏航方向調(diào)整為主要來流方向。

進(jìn)一步地，該方法還包括：若主要來流方向未超過預(yù)設(shè)時(shí)間，將偏航方向改變?yōu)槠渌麃砹鞣较?，并基于預(yù)報(bào)監(jiān)測信息判斷其他來流方向的停留時(shí)間，直至停留時(shí)間大于預(yù)設(shè)時(shí)間，維持偏航方向不變。

進(jìn)一步地，該方法還包括：若當(dāng)前風(fēng)速大于額定風(fēng)速，且風(fēng)速范圍為10-12m/s時(shí)，基于結(jié)構(gòu)應(yīng)力及功率輸出達(dá)標(biāo)，通過調(diào)節(jié)扭矩，調(diào)整風(fēng)力機(jī)振動及載荷至最小值。

進(jìn)一步地，該方法還包括：若當(dāng)前風(fēng)速大于額定風(fēng)速，且風(fēng)速范圍為13-15m/s時(shí)，基于風(fēng)力機(jī)振動檢測及載荷數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)變槳，用以達(dá)到風(fēng)力機(jī)振動和載荷的安全要求。

進(jìn)一步地，該方法還包括：若當(dāng)前風(fēng)速大于額定風(fēng)速，且風(fēng)速大于15m/s時(shí)，大幅調(diào)節(jié)變槳，基于振動及載荷達(dá)標(biāo)，減小功率輸出。

本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力機(jī)自適應(yīng)控制裝置，包括：

獲取模塊，用于基于wrf的天氣預(yù)報(bào)結(jié)合測風(fēng)塔的測控?cái)?shù)據(jù)獲取當(dāng)前來流方向數(shù)據(jù)及風(fēng)速數(shù)據(jù)，并判定主要來流方向；

控制模塊，用于將當(dāng)前風(fēng)速數(shù)據(jù)與額定風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若當(dāng)前風(fēng)速小于額定風(fēng)速，基于預(yù)報(bào)監(jiān)測信息，判斷主要來流方向的停留時(shí)間，若主要來流方向超過預(yù)設(shè)時(shí)間，將偏航方向調(diào)整為主要來流方向。

進(jìn)一步地，該控制模塊還用于：

若主要來流方向未超過預(yù)設(shè)時(shí)間，將偏航方向改變?yōu)槠渌麃砹鞣较?，并基于預(yù)報(bào)監(jiān)測信息判斷其他來流方向的停留時(shí)間，直至若停留時(shí)間大于預(yù)設(shè)時(shí)間，維持偏航方向不變。

進(jìn)一步地，該控制模塊還用于：

若當(dāng)前風(fēng)速大于額定風(fēng)速，且風(fēng)速范圍為10-12m/s時(shí)，基于結(jié)構(gòu)應(yīng)力及功率輸出達(dá)標(biāo)，通過調(diào)節(jié)扭矩，調(diào)整風(fēng)力機(jī)振動及載荷至最小值；

若當(dāng)前風(fēng)速大于額定風(fēng)速，且風(fēng)速范圍為13-15m/s時(shí)，基于風(fēng)力機(jī)振動檢測及載荷數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)變槳，用以達(dá)到風(fēng)力機(jī)振動和載荷的安全要求；

若當(dāng)前風(fēng)速大于額定風(fēng)速，且風(fēng)速大于15m/s時(shí)，大幅調(diào)節(jié)變槳，基于振動及載荷達(dá)標(biāo)，減小功率輸出。

本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力機(jī)，包括上述任一風(fēng)力機(jī)自適應(yīng)控制裝置。

借由上述方案，通過風(fēng)力機(jī)自適應(yīng)控制方法、裝置及風(fēng)力機(jī)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力機(jī)葉片或葉輪方向(偏航方向)的自動調(diào)節(jié)，達(dá)到了減震、降載、增效的目的，提高了風(fēng)力機(jī)運(yùn)行的安全性。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種風(fēng)力機(jī)自適應(yīng)控制方法一實(shí)施例的流程圖；

圖2是本發(fā)明一種風(fēng)力機(jī)自適應(yīng)控制裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

參圖1所示，本實(shí)施例提供了一種風(fēng)力機(jī)自適應(yīng)控制方法，包括：

步驟s1，基于wrf(theweatherresearchandforecastingmodel，天氣預(yù)報(bào)模式)的天氣預(yù)報(bào)結(jié)合測風(fēng)塔的測控?cái)?shù)據(jù)，獲取當(dāng)前來流方向數(shù)據(jù)及風(fēng)速數(shù)據(jù)，并判定主要來流方向。

步驟s2，將當(dāng)前風(fēng)速數(shù)據(jù)與額定風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若當(dāng)前風(fēng)速小于額定風(fēng)速，基于預(yù)報(bào)監(jiān)測信息，判斷主要來流方向的停留時(shí)間，若主要來流方向超過預(yù)設(shè)時(shí)間，將偏航方向(通過風(fēng)力機(jī)葉片或葉輪)調(diào)整為主要來流方向。

在本實(shí)施例中，該方法還包括：若主要來流方向未超過預(yù)設(shè)時(shí)間，將偏航方向改變?yōu)槠渌麃砹鞣较?，并基于預(yù)報(bào)監(jiān)測信息判斷其他來流方向的停留時(shí)間，直至停留時(shí)間大于預(yù)設(shè)時(shí)間，維持偏航方向不變。

在本實(shí)施例中，該方法還包括：若當(dāng)前風(fēng)速大于額定風(fēng)速，且風(fēng)速范圍為10-12m/s時(shí)，基于結(jié)構(gòu)應(yīng)力及功率輸出達(dá)標(biāo)，通過調(diào)節(jié)扭矩，調(diào)整風(fēng)力機(jī)振動及載荷至最小值。

在本實(shí)施例中，該方法還包括：若當(dāng)前風(fēng)速大于額定風(fēng)速，且風(fēng)速范圍為13-15m/s時(shí)，基于風(fēng)力機(jī)振動檢測及載荷數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)變槳，用以達(dá)到風(fēng)力機(jī)振動和載荷的安全要求。

在本實(shí)施例中，該方法還包括：若當(dāng)前風(fēng)速大于額定風(fēng)速，且風(fēng)速大于15m/s時(shí)，大幅調(diào)節(jié)變槳，基于振動及載荷達(dá)標(biāo)，減小功率輸出。

參圖2所示，本實(shí)施例還提供了一種風(fēng)力機(jī)自適應(yīng)控制裝置，包括：

獲取模塊10，用于基于wrf的天氣預(yù)報(bào)結(jié)合測風(fēng)塔的測控?cái)?shù)據(jù)獲取當(dāng)前來流方向數(shù)據(jù)及風(fēng)速數(shù)據(jù)，并判定主要來流方向；

控制模塊20，用于將當(dāng)前風(fēng)速數(shù)據(jù)與額定風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，若當(dāng)前風(fēng)速小于額定風(fēng)速，基于預(yù)報(bào)監(jiān)測信息，判斷主要來流方向的停留時(shí)間，若主要來流方向超過預(yù)設(shè)時(shí)間，將偏航方向調(diào)整為主要來流方向。

在本實(shí)施例中，控制模塊20還用于：若主要來流方向未超過預(yù)設(shè)時(shí)間，將偏航方向改變?yōu)槠渌麃砹鞣较?，并基于預(yù)報(bào)監(jiān)測信息判斷其他來流方向的停留時(shí)間，直至若停留時(shí)間大于預(yù)設(shè)時(shí)間，維持偏航方向不變。

在本實(shí)施例中，控制模塊20還用于：若當(dāng)前風(fēng)速大于額定風(fēng)速，且風(fēng)速范圍為10-12m/s時(shí)，基于結(jié)構(gòu)應(yīng)力及功率輸出達(dá)標(biāo)，通過調(diào)節(jié)扭矩，調(diào)整風(fēng)力機(jī)振動及載荷至最小值；若當(dāng)前風(fēng)速大于額定風(fēng)速，且風(fēng)速范圍為13-15m/s時(shí)，基于風(fēng)力機(jī)振動檢測及載荷數(shù)據(jù)，自動調(diào)節(jié)變槳，用以達(dá)到風(fēng)力機(jī)振動和載荷的安全要求；若當(dāng)前風(fēng)速大于額定風(fēng)速，且風(fēng)速大于15m/s時(shí)，大幅調(diào)節(jié)變槳，基于振動及載荷達(dá)標(biāo)，減小功率輸出。

本實(shí)施例還提供了一種風(fēng)力機(jī)，該風(fēng)力機(jī)加載有上述任一風(fēng)力機(jī)自適應(yīng)控制裝置。

本實(shí)施例提供的風(fēng)力機(jī)具有自適應(yīng)功能，可根據(jù)監(jiān)測的振動數(shù)據(jù)和風(fēng)速數(shù)據(jù)自動調(diào)節(jié)葉片或葉輪方向，達(dá)到減震、降載、增效的效果，提高運(yùn)行的安全性。

本發(fā)明主要調(diào)節(jié)方式包括：

1、首先通過風(fēng)向檢測，判定主要來流方向，判定風(fēng)速大小，風(fēng)速小于額定風(fēng)速，根據(jù)預(yù)報(bào)監(jiān)測情況，風(fēng)速來流方向超過一定時(shí)間t0，調(diào)整偏航方向?yàn)閬砹鞣较颍绻麃砹鞣较蛭闯^時(shí)間t0就改變?yōu)榱硪环较?，繼續(xù)判定另一方向是否滿足停留時(shí)間大于t0。

2、風(fēng)速大于額定風(fēng)速情況。風(fēng)速10-12m/s，滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)力要求下，調(diào)節(jié)扭矩，保證功率前提下，達(dá)到振動和載荷最小。風(fēng)速超過一定數(shù)值(比如12m/s-15m/s)，根據(jù)風(fēng)力機(jī)振動檢測和載荷情況，自動調(diào)節(jié)變槳，使之風(fēng)力機(jī)振動和載荷達(dá)到安全要求。風(fēng)速大于15m/s，大幅變槳調(diào)節(jié)，以振動和載荷為首要目標(biāo)，減小功率輸出。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。