[发明专利]基于风能分布捕获最大风能的方法和系统

权利要求书

1.一种基于风能分布捕获最大风能的方法，其特征在于，包括：

在设定时间段内多次测量风电机组的风速与风向；

基于多次测量的风速与风向，构建风电机组的风能分布数据；

基于风电机组的风能分布数据，判断最大风能捕获角度；以及

基于所述最大风能捕获角度，指导风电机组进行偏航控制；

其中，所述的基于所述最大风能捕获角度，指导风电机组进行偏航控制包括：

记录在不同设定时间段内的最大风能捕获角度；

对所记录的在不同设定时间段内的最大风能捕获角度进行数据拟合；

根据数据拟合结果，对下一设定时间段内的最大风能捕获角度进行预测；

计算预测的最大风能捕获角度与实际的最大风能捕获角度之差；

如果差值小于第二阈值，则利用该预测的最大风能捕获角度来提前指导风电机组下一设定时间段内的偏航控制策略；以及

如果差值不小于第二阈值，则使用该差值来优化上述的数据拟合算法。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述的基于风电机组的风能分布数据，判断最大风能捕获角度包括：

利用主要成分分析方法将风能分布数据降维；以及

基于降维后的风能分布数据，判断最大风能捕获角度。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中，所述的利用主要成分分析方法将风能分布数据降维包括：

分解风能分布数据的成分；

选择风能分布数据的主要的多个成分来构建降维的风能分布数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中，所述的选择风能分布数据的主要的多个成分来构建降维的风能分布数据包括：

选择使得贡献率在第一阈值以上的主要的多个成分来构建降维的风能分布数据，其中，所述贡献率反映风能分布数据的特征量对最大风能的影响程度。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，其中，所述的选择风能分布数据的主要的多个成分来构建降维的风能分布数据包括：

选择预定数量的主要的多个成分来构建降维的风能分布数据。

6.如权利要求1-4中任意一项所述的方法，其特征在于，其中，所述的基于所述最大风能捕获角度，指导风电机组进行偏航控制包括：

计算风电机组当前所处角度与所述最大风能捕获角度之间的角度差；以及

如果所述角度差大于0，则基于所述最大风能捕获角度进行偏航控制。

7.一种基于风能分布捕获最大风能的系统，其特征在于，包括：

风电机组，用于将风能转换成机械能，然后将机械能转换成电能；

风速与风向测量装置，用于在设定时间段内多次测量风电机组的风速与风向；

最大风能捕获角度判断装置，用于基于所述风速与风向测量装置多次测量的风速与风向，构建风电机组的风能分布数据，然后基于风电机组的风能分布数据，判断最大风能捕获角度；以及

偏航控制装置，用于基于由所述最大风能捕获角度判断装置判断出的最大风能捕获角度，指导所述风电机组进行偏航控制；

其中，所述的偏航控制装置进一步被配置用于：

记录在不同设定时间段内的最大风能捕获角度；

对所记录的在不同设定时间段内的最大风能捕获角度进行数据拟合；

根据数据拟合结果，对下一设定时间段内的最大风能捕获角度进行预测；

计算预测的最大风能捕获角度与实际的最大风能捕获角度之差；

如果差值小于第二阈值，则利用该预测的最大风能捕获角度来提前指导风电机组下一设定时间段内的偏航控制策略；以及

如果差值不小于第二阈值，则使用该差值来优化上述的数据拟合算法。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，其中，所述风电机组和所述风速与风向测量装置处于相同坐标系。

9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，其中，所述风速与风向测量装置包括风速仪和风向标。