[发明专利]一种用于产生能量的风力发电系统及控制方法

权利要求书

1.一种用于产生能量的风力发电系统，其特征在于，所述用于产生能量的风力发电系统包括：

风能采集模块，与中央控制模块连接，通过风轮转动，风轮发电机是指风轮在升力的作用下产生旋转运动；

发电模块，与中央控制模块连接，依靠风轮的旋转带动电机旋转发电，把机械能转化为电能；

制动模块，与中央控制模块连接，通过制动器的对发电机的转动，进行制动控制；

调速模块，与中央控制模块连接，通过速度调节装置对风轮的转动速度进行调节控制；

电力传输模块，与中央控制模块连接，通过电力传输线路对发电模块产生的电流，进行处理并传输到外部电网；

故障在线诊断模块，与中央控制模块连接，用于通过构建风电系统故障诊断的数据库，对风力发电机控制进行在线诊断；根据实际运行过程中风力发电机各部件的磨损情况，在风力发电系统中设置合理的故障参数值域；在值域范围内，风电系统对系统运行的参数和相关的故障参数进行调试，并进行大量仿真试验，将相关的实验数据进行整理、计算和分析，最后构成风电系统故障诊断的数据库；建立基于深度学习的内外回路自适应阈值观测器，将输入控制指令和神经网络观测器产生的残差输入至自适应阈值生成器，得到自适应阈值，然后和神经网络观测器输出的残差作对比，从而判定风力发电设备是否发生故障；

防雷模块，与中央控制模块连接，通过多个防雷装置对风力发电设备的外部系统和内部系统，进行雷电防护；

显示模块，与中央控制模块连接，通过利用显示屏对风力发电系统中的运行状态数据进行调整；

中央控制模块，与各个模块连接，协调各个模块的正常运行；

无线信号收发模块，与中央控制模块连接，通过无线信号收发器与云服务器连接，用以数据的传输；

云服务器，与中央控制模块连接，用以实现数据的共享；其中，云服务器对数据分类，根据风力发电系统检测的数据，建立相应的例子集合，确定风力发电系统检测数据的属性；根据数据的属性，计算信息增益；对信息增益进行排序，确定信息增益最大的属性；将风力发电系统相关的数据，建立相应的训练集；与信息增益最大的属性相近的数据分为一类，对信息增益依次取值，递归调用建树算法；若信息增益最大值只含有单个属性，则分支为叶子节点，判断其属性值并标上相应的符号，然后返回调用处，或者树达到规定的深度，或者子集所有元素都属于一个分类都结束；

风能参数检测采集模块，与中央控制模块连接，通过相应的传感器采集风力的大小和风力的方向；

风轮运行状态采集模块，与中央控制模块连接，通过利用相应的传感器，检测风轮的角度或者扭矩数据信息；

风轮转速采集模块，与中央控制模块连接，通过利用转速传感器，采集风轮转速；

电能参数采集模块，与中央控制模块连接，通过利用相应的传感器，检测输出的电压电流；对采集的信号进行处理的过程为：对采集的电压电力利用相应去噪识别方法对噪声信号进行识别，并且对噪声信号做小波变换，得出相应的小波系数集合；根据电压电流小波系数，确定相应的阈值，从而得出小波系数的估计值；根据计算得出的小波系数估计值，电压电流信号进行重构，得到不含有噪声的电压电流信号。

2.如权利要求1所述的用于产生能量的风力发电系统，其特征在于，所述电力传输模块包括：

机侧整流单元、网侧逆变单元、并网单元以及取电单元；

所述机侧整流单元用于连接风力发电机组，机侧整流单元、网侧逆变单元以及并网单元依次连接，并网单元用于连接外部电网；

取电单元的输入端连接网侧逆变单元，输出端用于连接风力发电机组。

3.如权利要求2所述的用于产生能量的风力发电系统，其特征在于，所述取电单元包括多绕组变压器和多个功率单元，多个功率单元级联连接，且每个功率单元的三相交流端口分别与多绕组变压器的一个副边绕组的三相端口对应连接；

多绕组变压器的原边绕组与机侧多绕组变压器的一个副边绕组相连接，多个功率单元连接在两条直流母线之间，直流母线连接于机侧整流单元与网侧逆变单元之间。