基于前馈技术的风电机组偏航误差测试方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115788791A(43)申请公布日2023.03.14(21)申请号202211245137.4(51)Int.Cl.(22)申请日2022.10.12F03D17/00(2016.01)F03D7/04(2006.01)(71)申请人中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华北电力试验研究院地址100040北京市石景山区银河大街6号院1号楼15层1515申请人大唐国信滨海海上风力发电有限公司(72)发明人栾福明奚芸华杨琨李理秦毅姜浩高云逸李文雄吴瑊李程刘帅伟(74)专利代理机构北京一枝笔知识产权代理事务所(普通合伙)11791专利代理师张庆瑞权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称基于前馈技术的风电机组偏航误差测试方法(57)摘要本发明属于基于前馈技术的风电机组偏航误差测试方法领域，尤其是一种基于前馈技术的风电机组偏航误差测试方法，针对现有的航机没有对航向校正的技术，偏航造成风机发电量损失的问题，现提出如下方案，其包括以下步骤：S1：在机舱顶部安装激光测风雷达测量风轮前方的风速和风向；S2：进行偏航误差矫正，包括静态矫正和动态矫正；静态矫正：通过修改offset参数实现的，即在所有风速下，对所有风向误差的检测值增加一个固定方向的偏移量，S3：技术效果验收。本发明通过分析出风机的偏航误差角度，并在主控系统中调整相应参数，从而使风机更好的偏航迎风，最大程度的吸收风能，最终起到降低机组载荷。CN115788791ACN115788791A权利要求书1/2页1.基于前馈技术的风电机组偏航误差测试方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：在机舱顶部安装激光测风雷达测量风轮前方的风速和风向；S2：进行偏航误差矫正，包括静态矫正和动态矫正；静态矫正：通过修改offset参数实现的，即在所有风速下，对所有风向误差的检测值增加一个固定方向的偏移量，然后再输出到偏航控制；动态矫正：根据激光雷达实测偏航误差，输出到偏航控制算法，可以有效的减少偏航误差的离散型，通过Windtimizer模块执行，或者直接将利茂产品接入到风机主控系统S3：技术效果验收；S4：信息输入。2.根据权利要求1所述的基于前馈技术的风电机组偏航误差测试方法，其特征在于，所述S1中，通过分析出风机的偏航误差角度，并在主控系统中调整相应参数，从而使风机更好的偏航迎风，最大程度的吸收风能，最终起到降低机组载荷，提高大部件使用寿命，机组每年提升1‑4％发电量。3.根据权利要求1所述的基于前馈技术的风电机组偏航误差测试方法，其特征在于，所述S1中，具体安装激光测风雷达包括以下步骤：第一，将三角支架固定在机舱顶部预先选择好的安装位置，机舱顶部开1个孔，用于钢丝绳牵拉固定激光头及三脚架。完成防水密封工作；第二，机舱顶部开孔，用于铠装电缆穿越连接机舱内部控制单元。同时完成防水密封工作；第三，机舱内部确认主轴中心线，并使用激光对中工具将中心线投射至机舱顶部；第四，机舱外部激光测量头按照中心线进行对中。并将测量头锁紧；第五，机舱内安装，包括：完成所有接线；电源模块220VAC及控制单元均采用强磁铁吸附柜体的安装方式；RS485串行通讯电缆连接主控柜通讯模块；RJ45以太网电缆连接主控交换机；第六，设备开机，并完成调试。4.根据权利要求1所述的基于前馈技术的风电机组偏航误差测试方法，其特征在于，所述S2中，偏航误差矫正的几种情况的优化策略分别如下：工况1：偏航离散性小，平均值小，是偏航矫正的理想结果；工况2：偏航离散性大，平均值小，需要采用动态偏航矫正或者采用Windtimizer模块进行偏航矫正，不能采用静态偏航矫正策略；工况3：偏航离散性大，平均值大，需要采用动态偏航矫正或者采用Windtimizer模块进行偏航矫正，静态偏航矫正策略效果不理想；工况4：偏航离散性小，平均值大，只需要采用静态偏航矫正策略。5.根据权利要求1所述的基于前馈技术的风电机组偏航误差测试方法，其特征在于，所述S2中，偏航误差矫正的实施步骤包括：第一，激光测风设备安装于风机顶部，与风机主轴平行，向风机前方以左右各30度夹角向前射出两束激光束，利用激光在空气中的气溶胶上反射回的激光的多普勒效应，计算出测量前方70米处的风与风机主轴方向的相对风向。第二，激光雷达内部软件可以对测量的数据进行处理，会自动过滤激光束被风机桨叶2CN115788791A权利要求书2/2页遮挡时的数据，由于测量的是风机前方70米处的风，气流基本未受到风机风轮的扰动，激光雷达准确测量到吹到风轮面处的风况。6.根据权利要求1所述的基于前馈技术的风电机组偏航误差测试方法，其特征在于，所述S3中，矫正结束后，风机在3至14m/s风速段内的平均偏航误差的绝对值小于2度。7.根据权利要求1所述的