[发明专利]用于控制风机的方法和装置

说明书

技术领域

本发明的各实施方式涉及设备控制，更具体地，涉及用于控制风机(wind turbine)的方法和装置。

背景技术

风能是一种清洁、无污染并且可再生的能源，因而在全球范围的新能源建设中，风力发电的地位变得越来越重要。风机是风力发电的核心设备，并且由于风机通常位于多风的平原或者近海区域等气候条件较为恶劣的地区，因而风机在日常工作期间很可能会因为受到严寒、风沙以及潮湿等不利因素的危害并且出现故障。

风机是一种将风能转化为电能的大型设备，其通常包括控制器、传感器、偏航系统(yaw system)、变桨系统(pitch system)、发电机、机械驱动设备等大量组件，其中控制器和传感器是最容易出现故障的组件。在现有的风电场(wind farm)中，由于每个风机所处地理位置以及周围地形等因素的差异，每个风机的控制器都需要根据自己所处位置处的例如风力、风向以及风机当前的偏航角度(yaw angle)等具体参数，来调整风机中各个组件的动作(例如，调用机械驱动设备来使得风机机头朝向当前的风向，等等)。

然而，当风场中的特定风机中的控制器和/或传感器发生故障时，为避免对风机本身造成进一步的损害，只能将该故障风机暂时停机并等待技术人员亲临现场进行维修。风机的停机一方面会造成发电量的减少进而导致向主干电网输出功率的波动，另一方面，还会对风机设备本身造成损耗并增加技术人员的工作负载。风场中通常会包括数百甚至更多的风机，按照现有技术方案，如何在风机出现故障时及时消除故障影响并使得风机继续工作成为一项研究重点。

发明内容

因而，期望开发一种在风机出现故障时能够自动控制风机运行的技术方案，期望该技术方案可以在无需技术人员人工干预的情况下，确保风机能够正常工作。换言之，期望该技术方案可以在从风机故障到由技术人员人工修理/更换风机中故障部件之间的时间段内，确保故障风机无需停机并能够安全、正常地工作。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制风机的方法。该方法包括：基于多个风机的状态信息的相似性，将多个风机划分为至少一个分组；响应于检测到多个风机中的第一风机出现故障，在第一风机所属于的分组中搜索与第一风机的状态信息相匹配的第二风机；以及基于来自第二风机的参数以控制第一风机。

根据本发明的一个方面，基于来自第二风机的参数以控制第一风机包括：响应于所述第一风机的传感器出现故障，将来自所述第二风机的传感器的测量值作为第一风机的传感器的测量值，用于控制所述第一风机。

根据本发明的一个方面，基于来自第二风机的参数以控制第一风机进一步包括：响应于第一风机的控制器出现故障，由第二风机的控制器来调整第一风机的机头朝向和/或桨叶角度。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于控制风机的装置。该装置包括：划分模块，配置用于基于多个风机的状态信息的相似性，将多个风机划分为至少一个分组；搜索模块，配置用于响应于检测到多个风机中的第一风机出现故障，在第一风机所属于的分组中搜索与第一风机的状态信息相匹配的第二风机；以及控制模块，配置用于基于来自第二风机的参数以控制第一风机。

根据本发明的一个方面，控制模块包括：第一控制模块，配置用于响应于所述第一风机的传感器出现故障，将来自所述第二风机的传感器的测量值作为第一风机的传感器的测量值，用于控制所述第一风机。

根据本发明的一个方面，控制模块进一步包括：第二控制模块，配置用于响应于第一风机的控制器出现故障，由第二风机的控制器来调整第一风机的机头朝向和/或桨叶角度。

采用本发明各个实施方式所述的方法和装置，可以实现对出现故障的风机进行自动控制。从而，一方面故障风机可以在安全的情况下继续正常运行，另一方面，技术人员可以合理安排和调度自己的工作。另外，本发明的各个实施方式还可以减少或者避免现有技术中将故障风机停机时可能造成的发电量损失以及向主干电网输出功率中的波动。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施方式的特征、优点及其他方面将变得更加明显，在此以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式。在附图中：

图1示意性示出了适于实现本发明实施方式的示例性计算系统的框图；

图2示意性示出了根据一个解决方案的风机中各个组件的架构图；

图3示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于控制风机的系统的架构图；

图4示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于控制风机的方法的流程图；