[发明专利]确定对风角度偏差及修正对风角度的方法、装置和系统

说明书

本发明提供一种确定对风角度偏差及修正对风角度的方法、装置和系统。确定对风角度偏差的方法包括：获取风力发电机组的特定时间段内的历史运行数据，其中，所述历史运行数据包括所述特定时间段内的不同的时间点的环境风速值、对风角度实测值和输出功率值；针对任一风速段，基于所述特定时间段内的环境风速值属于所述任一风速段的时间点的对风角度实测值和输出功率值，确定针对所述任一风速段的对风角度偏差值。本实施例能够方便有效地确定风力发电机组的对风角度实测值存在的偏差。

技术领域

本发明总体说来涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种确定风力发电机组的对风角度偏差的方法及装置、修正风力发电机组的对风角度的方法及系统。

背景技术

当前风力发电行业内，兆瓦级以上功率的主流机型通常采用水平轴式设计。基于水平轴式设计的风力发电机组必须配备偏航系统，偏航系统的主要作用是使风力发电机组在进行发电时尽可能处于迎风状态，这就要求偏航系统时刻跟踪风向变化。如图1所示，偏航系统通常通过安装在机舱顶部的风向传感器(例如，风向标)来检测对风角度(风向与机舱轴线之间的夹角的角度)。

由于初始安装误差、长期运行后的失效、以及叶轮尾流影响都会使得风力发电机组的偏航系统实际检测到的对风角度值与对风角度真实值之间存在误差，从而导致偏航系统基于对风角度实测值确定的偏航角度值，无法使得风力发电机组尽可能处于迎风状态，既使得风力发电机组损失发电量，也使得风力发电机组的载荷不平衡加剧。因此，如何方便有效地确定对风角度实测值存在的偏差就显得尤为重要。

发明内容

本发明的示例性实施例在于提供一种确定风力发电机组的对风角度偏差的方法及装置、修正风力发电机组的对风角度的方法及系统，其能够方便有效地确定风力发电机组的对风角度实测值存在的偏差，并利用确定的偏差对后续获取的对风角度实测值进行修正。

根据本发明的示例性实施例，提供一种确定风力发电机组的对风角度偏差的方法，所述方法包括：获取风力发电机组的特定时间段内的历史运行数据，其中，所述历史运行数据包括所述特定时间段内的不同的时间点的环境风速值、对风角度实测值和输出功率值；针对任一风速段，基于所述特定时间段内的环境风速值属于所述任一风速段的时间点的对风角度实测值和输出功率值，确定针对所述任一风速段的对风角度偏差值。

可选地，确定针对任一风速段的对风角度偏差值的步骤包括：针对作为所述任一风速段的第i个风速段，基于与第i个风速段对应的每个角度区间的平均功率值，确定针对第i个风速段的对风角度偏差值，其中，与第i个风速段对应的第j个角度区间的平均功率值P_ij为：所述特定时间段内的环境风速值属于第i个风速段且对风角度实测值属于第j个角度区间的所有时间点的输出功率值的平均值，其中，以第一预定间隔将预定风速范围划分为M个风速段，以第二预定间隔将预定角度范围划分为N个角度区间，其中，i和j为整数，且M≥i>0，N≥j>0。

可选地，确定针对第i个风速段的对风角度偏差值的步骤包括：基于式(1)对与第i个风速段对应的N个角度区间的平均功率值和所述N个角度区间的中值进行拟合，以得到针对第i个风速段的对风角度偏差值α_i和针对第i个风速段的风力发电机组正对风时的功率值P_imax：

P_ij＝P_imaxcos³(θ_ij-α_i) 式(1)

其中，θ_ij为与第i个风速段对应的第j个角度区间的中值。

可选地，确定针对第i个风速段的对风角度偏差值的步骤包括：获取第i个风速段关于每一组对称角度区间的对风角度偏差值；基于获取的关于每一组对称角度区间的对风角度偏差值确定针对第i个风速段的对风角度偏差值。