【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及風電機組控制的，尤其涉及一種風電機組對風偏差矯正方法。
技術介紹
1、風能作為一種清潔、可再生的能源備受社會關注，潛力巨大。據統計，全球風能儲量達到2.74×109mw，可利用的風能甚至比地球上可開發的水能總量還要大10倍。盡管風力發電技術已經逐漸成熟并得到廣泛應用，但在實際應用中，存在著不同程度的外界環境因素的干擾，這些干擾會對風電機組的生產效率、機組負荷和安全性造成影響。這些因素往往會導致機組關停，對風力發電量產生損失。外界環境因素主要有以下幾個方面：
2、風向儀存在偏差。在風電機組中，風向儀通過測量風向來調整偏航角度，以最大化捕獲風能。然而，風向儀安裝不當和預先定位孔位置偏差可能會導致測量誤差。此外，風向儀本身的精度問題也可能導致誤差。
3、偏航對風不及時。在復雜地形和多變氣候環境下，風向容易發生變化，旋轉角度需要不斷地進行細微調整。如果偏航時間不夠及時，會導致偏航方向與風流失去同步，風電機組振動增加，發電效率下降，維護和監測難度增加。
4、尾流現象。尾流效應是指風電機組從風中獲取能量的同時在其下游形成風速下降的尾流區。若下游有風電機組位于尾流區內，下游風電機組的輸入風速就低于上游風機的輸入風速。尾流效應造成風電場內風速分布不均，影響風電場內每臺風電機組運行狀況；且受風電場拓撲、風輪直徑、推力系數、風速和風向等因素影響。
5、這三個潛在問題都會影響發電效率，降低風力發電站的經濟性和可持續性。為了提高發電效率和減少這些問題的影響，需要采用更先進的偏航對風技術來解決
6、目前已經有先進的技術應用于風能行業中，其中激光雷達技術是一種較為先進的測量方法。激光雷達可以用于測量行進中的空氣流動，并根據測量值進行分析和處理。然而，激光雷達技術也有一些缺點和限制。首先，激光雷達的制造和維護成本較高。其次，激光雷達需要較長的時間來處理和分析數據，這可能導致實時應用中的延遲問題。最后，激光雷達對于環境中的光線和天氣條件也相對敏感，這可能會影響其性能和準確性。
7、例如公告號為cn108879799b的專利技術專利提供了一種風電場有功功率控制方法、裝置及電子設備，通過實時更新機組的動態功率曲線，能較好地反映動態過程中機組的功率特性。因控制算法、偏航準確度或機械參數差異等導致個別機組功率曲線與原始功率曲線偏差較大時可進行原因排查，便于機組優化運行；將全場機組按不同風速進行分組，將機組累計發電量、所處風速及群組等作為評估因素生成啟停機隊列，先計算各機群目標功率，再計算機群內各機組的目標功率，解決了機組疲勞水平不均勻的問題，從而有效均衡各機組限功率運行程度，有利于保持機組對象的穩定裕度；同時減少機組啟停轉換次數，減輕設備損耗；充分利用電網負荷等指標評估啟停機隊列，提高了風電場的效益，但該專利技術并未考慮風機對風偏差矯正。
8、例如公告號為cn106894950b的專利技術專利公開了一種基于風電機組傳動特性的功率特性驗證方法，通過獲取一定時間段的機組運行數據，構建能量傳輸模型進行功率特性驗證，該專利技術為以機組能量傳輸過程為研究對象，基于各部件能量傳輸過程中的損耗，建立一個通用的能量傳輸模型，計算推導風速，擬合實際功率曲線，將實際曲線與機組設計時的理論曲線進行對比，通過一定的方法定量計算兩條曲線的差異，形成一整套機組功率曲線驗證方法和技術路線，為機組性能評價提供了一個評價準確、可行性高、實用性強的方法。但該專利技術在計算過程中并未考慮對風偏差造成的影響，同時計算方式較為復雜。
技術實現思路
1、針對現有對風偏差矯正方法成本較高且穩定性較差的技術問題，本專利技術提出一種風電機組對風偏差矯正方法，對風偏差進行矯正，以提高對風精確性以及發電性能的風電機組對風偏差矯正。
2、為了達到上述目的，本專利技術的技術方案是這樣實現的：一種風電機組對風偏差矯正方法，具體包括以下步驟：
3、s1：利用風電機組的主控系統實時檢測并記錄風電機組在自由發電狀態下的運行參數；
4、s2：根據運行參數得不同對風偏差值下的風速-功率曲線；
5、s3：分析得到不同風速下的最大輸出功率所對應的對風偏差值，根據不同風速下的最大輸出功率所對應的對風偏差值生成風速-偏差值表格；
6、s4：利用pi調節法矯正對風偏差值，生成風速-矯正量表格；
7、s5：風電機組的主控系統根據風速在風速-矯正量表格對風電機組進行調整。
8、步驟s1所述運行參數包括一定范圍內不同風速和對風偏差下的輸出功率。
9、所述風速范圍為3-20m/s，所述對風偏差范圍為-2°～2°。
10、步驟s2所述得不同對風偏差值下的風速-功率曲線的方法為：取不同對風偏差值下的風速與輸出功率，分析得到該對風偏差值下的風速-功率曲線，將所有對風偏差值的風速-功率曲線匯總生成不同對風偏差值下的風速-功率曲線圖。
11、所述分析得到該對風偏差值下的風速-功率曲線的方法為：以δw°為間隔對對風偏差進行取值，隨后取相同對風偏差值下的數據，以風速為橫軸，以輸出功率為縱軸標點繪制得到一條風速-功率曲線。
12、步驟s3所述生成風速-偏差值表格的方法為：以δv?m/s為間隔對風速進行取值，確定不同對風偏差值下的風速-功率曲線圖上風速取值點處最高輸出功率所對應的對風偏差值，將風速值與對風偏差值對應得風速-對風偏差值表格。
13、步驟s4所述的利用pi調節法矯正對風偏差值的方法為：
14、s41：設定期望值r(t)為0°；
15、s42：將期望值r(t)與風速-對風偏差值表格中的對風偏差值f(t)作差得到偏差值e(t)；
16、s43：將偏差值e(t)作為輸入值輸入pi控制器，計算pi控制器的輸出矯正量u(t)；
17、s44：基于矯正量u(t)計算結果，記錄整理風速-矯正量的二維表格。
18、根據權利要求7所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，步驟s43所述計算pi控制器的輸出矯正量u(t)的方法為：
19、s431：計算輸出矯正量：
20、
21、上式中kp為比例系數，ti為積分時間常數，為積分系數，u(t)為控制器輸出的矯正量，e(t)為控制器的輸入；
22、s432：假設風電機組的采樣周期為t，分析得增量式pi控制器輸出的矯正量為：u(t)＝δu(t)+u(t-1)。
23、根分析得增量式pi控制器輸出的矯正量的方法為：當進行第t次采樣時刻，控制器的輸出值為u(t)，此時的偏差為：e(t)＝r(t)-f(t)；積分轉化為：∑e(t)＝e(t)+e(t+1)+...；第t次采樣時，pi控制器的離散形式表示為：u(t)＝kpe(t)+ki∑e(t)；則第t個采樣周期的增量為：δu(t)＝u(t)-u(t-1)，可知增量型pi算法公式為：δu(t)＝kp(e(t)-e(t-1))+kie(t)，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，步驟S1所述運行參數包括一定范圍內不同風速和對風偏差下的輸出功率。
3.根據權利要求2所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，所述風速范圍為3-20m/s，所述對風偏差范圍為-2°～2°。
4.根據權利要求3所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，步驟S2所述計算得風速-功率曲線的具體方法為：取不同對風偏差值下的風速與輸出功率，分析得到該對風偏差值下的風速-功率曲線，將所有對風偏差值的風速-功率曲線匯總生成不同對風偏差值下的風速-功率曲線圖。
5.根據權利要求4所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，所述分析得到該對風偏差值下的風速-功率曲線的方法為：以ΔW°為間隔對對風偏差進行取值，隨后取相同對風偏差值下的數據，以風速為橫軸，以輸出功率為縱軸標點繪制得到一條風速-功率曲線。
6.根據權利要求2-5中任意一項所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，步驟S3所述生成風速-偏差值表格
7.根據權利要求6所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，步驟S4所述的利用PI調節法矯正對風偏差值的方法為：
8.根據權利要求7所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，步驟S43所述計算得PI控制器的輸出矯正量u(t)的方法為：
9.根據權利要求8所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，步驟S5所述的根據風速在風速-矯正量表格對風電機組進行調整的方法為：設定風電機組的采樣周期為T，根據風速-矯正量表格完成精準對風。
10.根據權利要求9所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，所述根據風速-矯正量表格完成精準對風的方法為：將當前風速輸入風速-矯正量表格查詢該風速下的矯正量，將該風速下的矯正量疊加到實時采集的對風偏差中進行矯正，根據矯正量調整風電機組，直至將不同風速下最大輸出功率的對風偏差值矯正為0°，實現精準對風。
...【技術特征摘要】
1.一種風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，步驟s1所述運行參數包括一定范圍內不同風速和對風偏差下的輸出功率。
3.根據權利要求2所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，所述風速范圍為3-20m/s，所述對風偏差范圍為-2°～2°。
4.根據權利要求3所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，步驟s2所述計算得風速-功率曲線的具體方法為：取不同對風偏差值下的風速與輸出功率，分析得到該對風偏差值下的風速-功率曲線，將所有對風偏差值的風速-功率曲線匯總生成不同對風偏差值下的風速-功率曲線圖。
5.根據權利要求4所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，所述分析得到該對風偏差值下的風速-功率曲線的方法為：以δw°為間隔對對風偏差進行取值，隨后取相同對風偏差值下的數據，以風速為橫軸，以輸出功率為縱軸標點繪制得到一條風速-功率曲線。
6.根據權利要求2-5中任意一項所述的風電機組對風偏差矯正方法，其特征在于，步驟s3所述生成風速...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王浩，黃偉，靳廣偉，劉偉，
申請(專利權)人：吉電滁州章廣風力發電有限公司，
類型：發明
國別省市：
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