一种风力发电机组抗台控制方法及装置与流程

本发明属于风力发电，特别涉及一种风力发电机组抗台控制方法及装置。

背景技术：

1、随着风力发电机组装机容量的增多，靠近沿海或海上的风电场由于所处地理位置，使其在运行过程中不得不经受台风的冲击。当台风过境时，若电网供电失效，风力发电机组将无法自动偏航对风，此时风力发电机组需克服的风载变大，因此确保风力发电机组的抗台风能力将极其重要。

2、现有技术中，在台风期间电网失电情况下，通过风力发电机组的后备电源保证风力发电机组的控制系统和偏航系统始终正常运行，如果在台风期间风力发电机组始终处在一定的偏航误差范围内时，可以使风力发电机组承受的载荷降低至最小。通过降低台风对风力发电机组的极限载荷，保证了风力发电机组的安全性。因此在台风期间电网失电情况下，通过风力发电机组的后备电源保证风力发电机组的安全稳定变得尤为迫切。

3、现有技术至少存在如下问题：

4、现有技术中，在台风期间，风力发电机组缺少能够自动进行电源切换以及自动进行偏航的控制方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种风力发电机组抗台控制方法及装置，旨在解决上述现有技术中存在的在台风期间，风力发电机组缺少能够自动进行电源切换以及自动进行偏航的技术问题。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种风力发电机组抗台控制方法，包括：

3、s1,获取风力发电机组所处环境在起始时间段内的平均风速，基于所述起始时间段内的平均风速，判断所述环境在所述起始时间段内是否处于台风状态；若所述环境在所述起始时间段内未处于所述台风状态,则执行s2,若所述环境在所述起始时间段内处于所述台风状态,则执行s3-s5；

4、s2,定期通过所述风力发电机组的偏航系统对所述风力发电机组进行解缆操作；

5、s3,对所述风力发电机组的发电系统进行停机，并启动备用电源对所述风力发电机组的偏航系统和液压系统进行供电,且获取所述风力发电机组的偏航角度和偏航误差角度；

6、s4,基于所述偏航角度和所述偏航误差角度判断所述风力发电机组是否需要进行解缆操作；若所述风力发电机组需要进行解缆操作，则通过所述偏航系统对所述风力发电机组进行解缆操作之后执行s5；若所述风力发电机组不需要进行解缆操作，则直接执行s5；

7、s5,实时获取所述环境的对风参数，基于所述对风参数，利用所述偏航系统和所述液压系统控制所述风力发电机组处于自动偏航状态。

8、本发明的有益效果是：本发明在非台风模式下，风力发电机组可通过远程解缆0°命令执行偏航动作；在台风预警模式下，风力发电机组可通过对偏航角度和对风偏差来判断是否进行解缆动作，并自动启动柴油发电机和切换双电源转换开关。在抗台模式(台风预警模式和台风过境模式)下，风力发电机组可实现基于对风参数自动调整偏航角度，在抗台模式下，风力发电机组无法启动除液压系统和偏航系统以外的所有电机。

9、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

10、进一步，上述在所述s1中，判断所述环境在所述起始时间段内是否处于台风状态，具体为：

11、若所述起始时间段内的平均风速大于或等于预设的台风平均风速阈值，则判定所述环境在所述起始时间段内处于所述台风状态；

12、若所述起始时间段内的平均风速小于预设的台风平均风速阈值，则判定所述环境在所述起始时间段内未处于所述台风状态。

13、采用上述进一步方案的有益效果是：本发明通过实时获取风速，并计算十分钟内的平均风速，通过平均风速来判断台风是否来临，避免出现某时刻风速突然增大，判断为台风来临情况。

14、进一步，上述s3中，所述备用电源为柴油发电机；

15、启动备用电源对所述风力发电机组的偏航系统和液压系统进行供电，具体为：

16、启动所述柴油发电机，并通过连接在所述柴油发电机和所述风力发电机组之间的双电源转换开关，将风力发电机组由市电供电转换至所述柴油发电机供电。

17、采用上述进一步方案的有益效果是：本发明将柴油发电机作为备用电源，效率高，发电稳定迅速确安全，维护成本低，且通过双电源转换开关直接对供电线路进行转换，不需要另外进行线路设计，线路简洁明了。

18、进一步，上述在所述s5中，利用所述偏航系统和所述液压系统控制所述风力发电机组处于自动偏航状态，具体为：

19、基于所述偏航系统，通过所述对风参数计算动作角度，并根据所述动作角度控制所述风力发电机组进行偏航动作，且在所述风力发电机组进行偏航动作过程中，通过所述液压系统关闭所述风力发电机组上的主轴液压刹车。

20、采用上述进一步方案的有益效果是：本发明在台风状态下，通过获取风向和机舱方向，计算需要偏航的角度，用于进行偏航动作，并在偏航动作时通过液压系统关闭主轴液压刹车，偏航完成后打开主轴液压刹车。使风力发电机组处于刹车状态。

21、进一步，上述在所述s4中，获取所述风力发电机组的偏航角度和偏航误差角度，具体为：

22、获取所述环境的风向和风力发电机组的机舱方向，利用所述风向和所述机舱方向计算所述偏航角度和偏航误差角度；

23、基于所述偏航角度和偏航误差角度判断所述风力发电机组是否需要进行解缆操作，具体为：

24、当所述偏航角度的绝对值大于或等于预设的偏航角度阈值，或所述偏航角度误差大于或等于预设的偏航角度误差阈值时，则对所述风力发电机组进行解缆操作。

25、采用上述进一步方案的有益效果是：本发明通过计算偏航角度和偏航误差角度，判断在台风来临时是否需要进行解缆，保证了后续在台风过境过程中不会出现电缆随着风车转动而扭转，形成缠绕或绞死的情况。

26、进一步，上述若所述环境在所述起始时间段内处于所述台风状态，还包括：

27、s6，定期检测所述柴油发电机的启动状态和所述双电源转换开关的转换状态；

28、若所述柴油发电机处于关闭状态，则触发所述柴油发电机未正常启动的报警信息；

29、若所述双电源转换开关未转换为所述柴油发电机供电，则触发所述双电源转换开关未正常转换的报警信息。

30、采用上述进一步方案的有益效果是：本发明定期检测柴油发电机的启动情况和双电源转换开关的转换情况，避免出现柴油发电机异常关闭，没有电力支撑偏航系统进行自动偏航的情况，以及避免出现双电源转换开关将供电转换为市电供电的情况出现，因为台风期间市电可能会断开，所以需要柴油发电机进行稳定供电。

31、进一步，上述所述双电源转换开关在将市电供电转换为柴油发电机供电之前，还包括以下步骤：获取所述柴油发电机的启动状态；

32、通过连接在所述柴油发电机和所述风力发电机组之间的双电源转换开关，将风力发电机组由市电供电转换至所述柴油发电机供电，具体为：

33、若所述柴油发电机处于开启状态，则通过所述双电源转换开关将市电供电转换为柴油发电机供电；

34、若所述柴油发电机处于关闭状态，则通过所述双电源转换开关停止进行供电的转换，并触发柴油发电机未正常启动的报警信息。

35、采用上述进一步方案的有益效果是：本发明双电源转换开关在进行线路转换之前先检查柴油发电机的启动情况，避免出现柴油发电机未启动，风力发电机组没有供电的情况出现。

36、第二方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种风力发电机组抗台控制装置，包括：

37、风速获取模块,用于获取风力发电机组所处环境在起始时间段内的平均风速，基于所述起始时间段内的平均风速，判断所述环境在所述起始时间段内是否处于台风状态；若所述环境在所述起始时间段内未处于所述台风状态,则执行正常模式模块,若所述环境在所述起始时间段内处于所述台风状态,则执行台风模式模块；

38、正常模式模块，用于定期通过所述风力发电机组的偏航系统对所述风力发电机组进行解缆操作；

39、台风模式模块，用于对所述风力发电机组的发电系统进行停机，并启动备用电源对所述风力发电机组的偏航系统和液压系统进行供电,且获取所述风力发电机组的偏航角度和偏航误差角度；

40、还用于基于所述偏航角度和所述偏航误差角度判断所述风力发电机组是否需要进行解缆操作；若所述风力发电机组需要进行解缆操作，则通过所述偏航系统对所述风力发电机组进行解缆操作之后执行后续步骤；若所述风力发电机组不需要进行解缆操作，则直接执行后续步骤；

41、后续步骤为：实时获取所述环境的对风参数，基于所述对风参数，利用所述偏航系统和所述液压系统控制所述风力发电机组处于自动偏航状态。

42、第三方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种电子设备，该电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行该计算机程序时实现本技术的风力发电机组抗台控制方法。

43、第四方面，本发明为了解决上述技术问题还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现本技术的风力发电机组抗台控制方法。

44、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。