一种海上风电机组及其智能控制方法与流程

本发明涉及海上风电机组，具体为一种海上风电机组及其智能控制方法。

背景技术：

1、海上风电机组是一种利用风能发电的设备，它可以有效地减少二氧化碳排放量，相对于传统的火电厂、核电站等发电设备，其对环境污染的影响更小，此外，海上风电机的建设、运营及维护所需的劳动力和材料等均来自于当地，有利于促进地方经济的发展。

2、但是，传统的海上风电机组存在以下缺点：

3、传统的海上风电机组安装在海面上，海面内水分随着风力的增大冲击着海上风电机组，久而久之，容易出现海上风电机组倾斜或者晃动的现象。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种海上风电机组及其智能控制方法，以解决上述背景技术中提出的传统的海上风电机组安装在海面上，海面内水分随着风力的增大冲击着海上风电机组，久而久之，容易出现海上风电机组倾斜或者晃动的现象的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海上风电机组，包括高度柱，所述高度柱顶端的中部固定安装有高度杆，所述高度杆的顶端固定安装有组装壳，所述组装壳的一端转动连接有转轴，所述转轴的一端均固定安装有组装框，所述组装框的四个侧面均固定安装有桨叶，所述组装框的一端固定安装有叶片校准器，所述高度杆的中部滑动连接有两个定位环，所述高度杆的一侧设有控制箱本体，所述组装壳顶端的一侧固定安装有发电机构，所述组装壳顶端的中部固定安装有风力传感器，所述高度柱的中部固定安装有安装机构，所述组装壳的内部固定安装有发电机。

3、作为本发明的一种优选技术方案，所述安装机构包括活动块和两个定位板，所述活动块的两侧均转动连接有角度杆，两个所述角度杆远离活动块的一端分别与两个定位板的顶端转动连接，两个所述定位板的底端固定安装有若干个第一地桩，所述活动块的底端设有第一安装板，所述第一安装板底端的四个边角均固定安装有减震弹簧，所述第一安装板的底端设有第二安装板，四个所述减震弹簧远离第一安装板的一端分别与第二安装板顶端的四个边角固定连接，所述第二安装板的底端固定安装有若干个第二地桩，两个所述角度杆相对的一侧均安装有减震器，使用者通过第一地桩和第二地桩安装在使用处，水流冲击第一安装板和高度柱后，减震弹簧发生弹性形变对冲击力进行缓冲，减震器对减震弹簧产生的形变力进行缓冲。

4、作为本发明的一种优选技术方案，所述活动块的内部与高度柱滑动连接，所述第一安装板的顶端与高度柱固定连接，两个所述减震器相对的一端均与高度柱正对的一侧连接，安装机构通过活动块和第一安装板安装在高度柱上。

5、作为本发明的一种优选技术方案，所述发电机构包括立杆和连接块，所述立杆的顶端与连接块的底端固定连接，所述连接块的一侧转动连接有方向板，所述方向板的顶端固定安装有太阳能板，所述立杆一侧的中部固定安装有两个限位板，两个所述限位板之间转动连接有丝杆，所述丝杆的中部螺纹连接有与立杆滑动连接的高度块，所述高度块的一侧转动连接有推杆，所述推杆远离高度块的一端与方向板正对的一侧转动连接，所述方向板的顶端固定安装有太阳能板，位于底端限位板的底端固定安装有驱动丝杆转动的步进电机，步进电机通电后启动，步进电机带动丝杆转动，丝杆表面的螺纹与高度块内壁的螺纹相互匹配，高度块受到高度杆限位，所以高度块沿着丝杆发生滑动，高度块滑行的过程中从一侧拉扯推杆，推杆拉扯方向板，使得方向板沿着连接块发生角度偏转，对太阳能板的角度进行调整，太阳能板将太阳能转换为电能。

6、作为本发明的一种优选技术方案，所述立杆的底端与组装壳固定连接，发电机构通过立杆安装在组装壳上。

7、作为本发明的一种优选技术方案，所述高度柱的顶端固定安装有位于高度杆外侧的护栏本体，两个所述定位环的一侧均与控制箱本体的一侧固定连接，控制箱本体通过定位环安装在高度杆上。

8、作为本发明的一种优选技术方案，所述控制箱本体包括通讯模块、风速监测模块、风向监测模块、运作监测模块、桨叶监测模块、电压监测模块、电流监测模块、无功补偿模块、蓄电池供电模块、市网供电模块、供电切换模块、信号加密模块、信号隔离模块和环境监测模块，所述通讯模块实时对风电组发电信息传输至电力调度中心，所述风速监测模块实时对海上风速进行监测，所述风向监测模块实时对海上风向进行监测，所述运作监测模块实时对发电机的运作进行监测，所述桨叶监测模块实时对桨叶的转动、桨叶的形状进行监测，所述电压监测模块对风电机组产生的电能电压进行监测，所述电流监测模块对风电机组产生的电能电流进行监测，所述无功补偿模块实时对电能补偿，所述蓄电池供电模块将风电机组产生的电能传输至蓄电池内存储，所述市网供电模块将风电机组产生的电能传输至市网进行供电，所述供电切换模块根据用电需求实时对电能切换，所述信号加密模块对风电机组的信息进行加密，所述信号隔离模块实时对风电机组与外环境信息进行隔离防干扰保护，所述环境监测模块实时监测海上环境。

9、一种海上风电机组的智能控制方法，包括以下步骤：

10、步骤一、建立三维模型场景：基于webgl标准下的b/s框架，前端采用html+javascript技术作为前端研发基础，进入sovitd/sovitd可视化平台后，结合真实世界建立三维场景或上传背景图，在线拖拽资源库中的风机、升压站、设备组件，配置颜色、动画效果，直观、可视化呈现海上风场运行状态，通过对场景进行放大、缩小平移操作查看场景效果和细节，并将环境参数、实时发电指标、节能减排信息数据接入d面板；

11、步骤二、全局信息概览：上述面板还展示海上风电场运维中心及风电场总体生产运营信息，包括环境情况、实时指标、机组状态、环境参数、发电统计、风机数量信息；

12、步骤三、智能设备管理：在海上风电机组上安装智能风机、智能海缆和智能升压站。

13、作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤三中智能风机具体为在风机上采用先进的状态监测、数据分析、智能控制技术，使机组准确地感知自身和外部环境，建立数据监测、异常告警机制，智能锁定故障位置，为风机匹配机械传动链、塔筒、基础、桨叶以及重要的螺栓载荷重要元部件的状态监测，实现对机组参数渐变、突变事件的智能化故障预警与诊断，所述步骤三中智能海缆具体为实时监测海缆的温度和应力变化，借助海缆中的光纤线芯，通过对接光纤分布式传感新技术，判断电缆是否受损及周围环境是否发生变化，并对海缆异常进行报警和定位，所述智能升压站通过在线监测并存储主要结构件的关键安全参数，评估并判断海上升压站的结构是否在安全限值内。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1、通过设置安装机构，使用者沿着高度柱滑动活动块对定位板的位置进行调整，定位板和第一安装板呈三足鼎立的方式通过地桩将海上风电组安装在使用处，提高其安装的稳定性，避免出现海面内水分冲击着海上风电机组，导致海上风电机组倾斜或者晃动的现象；

16、2、通过设置发电机构，该海上风电机组通过发电机、桨叶完成风力发电，或者通过太阳能板完成太阳能发电，发电的方式灵活多变，提高其实用性。

17、3、通过在线学习和仿真评估，优化升压站的运行参数和策略，确保结构安全的同时提升运行效率；

18、4、通过深度强化学习算法不断试错和反馈，优化系统的控制策略；