[发明专利]基于塔架载荷的风电机组偏航控制方法与系统

说明书

本发明公开了一种基于塔架载荷的风电机组偏航控制方法与系统，首先测量塔架载荷并滤波，然后将滤波后的塔架载荷处理得到代表塔架My方向上的载荷My_Tower和代表塔架Mz方向上的载荷Mz_Tower，接着将My_Tower、Mz_Tower做反正切计算出偏航角度A，将偏航角度A进行修正，依据是不同的偏航角度范围乘上一个修正系数，最后，将修正后的偏航角度A进行偏航指令下发。本发明通过测量塔架载荷，经过运算给出准确的偏航指令，从而避免了风速风向仪风向不准及故障等问题，也避免了激光雷达价格昂贵，恶劣天气不适用等问题，还可以提升发电量，降低机组载荷。

技术领域

本发明涉及风力发电的技术领域，尤其是指一种基于塔架载荷的风电机组偏航控制方法、系统、存储介质及计算设备，针对于台风期间风速风向仪发生故障的情况，通过载荷进行偏航可以大幅降低风电机组各部件载荷。

背景技术

现有的技术为采用风速风向仪进行风向测量，从而指导机组偏航动作，或者采用激光雷达进行风向测量，从而指导风电机组偏航动作。

采用风速风向仪进行风向测量存在以下问题。对于上风向风电机组而言，风速风向仪位于叶轮平面后侧，当叶轮旋转时，叶片也会带动空气运动，使得叶轮后方的风向出现扰动，并非与叶轮前方风向一致，导致风速风向仪测量的风向与实际风向有很大的误差，且改误差难以评估，导致风电机组无法精准对风，从而损失发电量。

采用激光雷达进行风向测量存在以下问题。激光雷达价格昂贵，不适合批量使用，且在雨雾雪等天气下存在失效问题，无法使用。

当出现台风时，风速风向仪和激光雷达均易发生故障，从而风电机组无法下发偏航指令，导致风电机组载荷过大，从而发生事故。

发明内容

本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于塔架载荷的风电机组偏航控制方法，通过测量塔架载荷，经过运算给出准确的偏航指令，从而避免了风速风向仪风向不准及故障等问题，也避免了激光雷达价格昂贵，恶劣天气不适用等问题，还可以提升发电量，降低机组载荷。

本发明的第二目的在于提供一种基于塔架载荷的风电机组偏航控制系统。

本发明的第三目的在于提供一种存储介质。

本发明的第四目的在于提供一种计算设备。

本发明的第一目的通过下述技术方案实现：一种基于塔架载荷的风电机组偏航控制方法，包括以下步骤：

1)测量塔架载荷，包括塔顶的前后载荷Mz_top和侧向载荷My_top以及塔底的前后载荷Mz_btm和侧向载荷My_btm，并将测得的塔架载荷经过滑动平均滤波器进行滤波；

2)将滤波后的塔架载荷进行以下公式计算，得到代表塔架My方向上的载荷My_Tower和代表塔架Mz方向上的载荷Mz_Tower：

My_Tower＝滤波My_btm-滤波My_top

Mz_Tower＝滤波Mz_btm-滤波Mz_top

式中，滤波My_btm代表滤波后的塔底My方向上的载荷，滤波My_top代表滤波后的塔顶My方向上的载荷，因此，My_Tower代表塔架My方向上的载荷是纯塔架的，不含风电机组主机；滤波Mz_btm代表滤波后的塔底Mz方向上的载荷，滤波Mz_top代表滤波后的塔顶Mz方向上的载荷，因此，Mz_Tower代表塔架Mz方向上的载荷是纯塔架的，不含风电机组主机；