一种风力发电机组的光影闪烁控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110778466A(43)申请公布日2020.02.11(21)申请号201911300326.5(22)申请日2019.12.17(71)申请人湘电风能有限公司地址411101湖南省湘潭市岳塘区吉安路68号申请人湘潭电机股份有限公司(72)发明人彭郎军黄凌翔曾冰谭诤张硕望(74)专利代理机构湘潭市汇智专利事务所(普通合伙)43108代理人陈伟(51)Int.Cl.F03D80/20(2016.01)F03D7/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称一种风力发电机组的光影闪烁控制方法(57)摘要本发明公开了一种风力发电机组的光影闪烁控制方法，包括以下步骤：步骤一：获取风电场当前时刻；步骤二：计算当前时刻受光影影响的偏航禁止区域；步骤三：获取风机当前偏航角度，根据偏航角度计算出允许偏航区域；步骤四：根据当前偏航角度、允许偏航区域和偏航禁止区域的所属关系，判断选取避免光影影响的措施。本发明考虑了风轮面投影区域和敏感区域的实际空间交集的影响，通过计算出t时刻产生光影影响的偏航禁止区域，通过判断当前偏航角度、允许偏航区域和偏航禁止区域的所属关系，选取合理的控制策略，贴合风力发电机组的实际运行情况。CN110778466ACN110778466A权利要求书1/2页1.一种风力发电机组的光影闪烁控制方法，包括以下步骤：步骤一：获取风电场当前时刻；步骤二：计算当前时刻受光影影响的偏航禁止区域；步骤三：获取风机当前偏航角度，根据偏航角度计算出允许偏航区域；步骤四：根据当前偏航角度、允许偏航区域和偏航禁止区域的所属关系，判断选取避免光影影响的措施。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的光影闪烁控制方法，其特征在于，所述步骤二具体步骤为：步骤2.1：建立参考坐标系O，转步骤2.2；步骤2.2：获取偏航旋转中心坐标点P、风轮面半径R、风轮面中心与偏航旋转中心的距离R0，风轮面为叶片绕旋转中心扫掠的片面，转步骤2.3；步骤2.3：判断向阳光照强度i是否大于等于光照强度阈值I，如果是，转步骤2.4，否者，风机保持运行；步骤2.4：计算当前时刻t的太阳高度角h0和太阳方位角A，转步骤2.5；步骤2.5：计算满足光照强度的偏航禁止区域Φ。3.根据权利要求2所述的风力发电机组的光影闪烁控制方法，其特征在于，所述步骤2.1具体步骤为：步骤2.1.1：以经过敏感区域Ψ最低点的水平面建立X-Y平面，敏感区域Ψ为待判定的可能受光影闪烁的区域，转步骤2.1.2；步骤2.1.2：以经过敏感区域Ψ中心点的南北走向的垂直面建立Y-Z平面，转步骤2.1.3；步骤2.1.3：以经过偏航旋转中心点的东西走向的垂直面建立X-Z平面，转步骤2.1.4；步骤2.1.4：X轴为X-Y平面和X-Z平面的交线，以东为正，转步骤2.15；步骤2.1.5：Y轴为X-Y平面和Y-Z平面的交线，以北为正，转步骤2.1.6；步骤2.1.6：Z轴为X-Z平面和Y-Z平面的交线，以正上方为正，转步骤2.2。4.根据权利要求2所述的风力发电机组的光影闪烁控制方法，其特征在于，所述步骤2.5具体步骤为：步骤2.5.1：初始化初始化S为风轮面投影区域与敏感区域的交集，转步骤2.5.2；步骤2.5.2：在[0,2π]内遍历所有角度Angle_At'，Angle_At'为偏航角度，以风轮面与正南方向的夹角，以顺时针为正；转步骤2.5.3；步骤2.5.3：假定偏航角度为Angle_At'时，对敏感区域造成影响的风轮面的投影边界的空间Ωt为：Ωt＝{(X,Y,Z)|X＝Rcosθsin(Angle_At')+R0cos(Angle_At')+Dx+(Rsinθ+Dh-Z)sinA/tan(h0)，Y＝Rcosθcos(Angle_At')-R0sin(Angle_At')+(Rsinθ+Dh-Z)cosA/tan(h0),Z＝Z,θ∈[0,2π],Z∈[0,r_h]}；其中θ表示计算角度，Dx表示偏航旋转中心在X轴上的坐标，Dh表示偏航旋转中心的高度，r_h表示敏感区域Ψ的高度；然后转步骤2.5.4；2CN110778466A权利要求书2/2页步骤2.5.4：假定偏航角度为Angle_At'时，遍历敏感区域的所有点，如果点(x,y,z)∈Ψ＝{(Xg,Yg,Zg)|Xg∈[-0.5r_l·cos(Angle_rl)，0.5r_l·cos(Angle_rl)]，Zg∈[0,r_h]；Yg＝Dy-Xg·tan(Angle_rl)}在Ωt内部，则S＝S∪(x,y,z)；其中Xg为敏感区域X轴坐标分量；Yg为敏感区域Y轴坐标分量；Zg为敏感区域Z轴坐标分量；r_l为敏感区域Ψ的长度；Angle_rl为敏感区域Ψ走向与