本(ben)技術涉及(ji)風(feng)力發(fa)電，特別涉及(ji)一種基于超高海拔風(feng)電機組應對極端(duan)負(fu)剪切的控(kong)制(zhi)方法及(ji)裝置。

背景技術：

1、超高(gao)海拔地(di)區(qu)因其(qi)獨特(te)的(de)(de)(de)氣候特(te)征和豐富的(de)(de)(de)風(feng)(feng)能資(zi)源(yuan)，成(cheng)為風(feng)(feng)力發電的(de)(de)(de)重要場(chang)所。但是(shi)由(you)于其(qi)獨特(te)的(de)(de)(de)地(di)理和氣候條件，常伴(ban)隨強烈的(de)(de)(de)負(fu)剪(jian)切(qie)(qie)現(xian)象，即風(feng)(feng)速隨高(gao)度(du)的(de)(de)(de)增加(jia)而迅(xun)速減小，這種極(ji)(ji)端(duan)負(fu)剪(jian)切(qie)(qie)現(xian)象對(dui)風(feng)(feng)電機組(zu)的(de)(de)(de)穩定運(yun)行構成(cheng)嚴重威脅，例如，負(fu)剪(jian)切(qie)(qie)可能導(dao)致風(feng)(feng)輪過(guo)載、振動加(jia)劇，甚至引發系統故障(zhang)，因此，研發一種能夠準(zhun)確(que)預測并有效應對(dui)極(ji)(ji)端(duan)負(fu)剪(jian)切(qie)(qie)的(de)(de)(de)控制策略尤為重要。

2、相關技術(shu)中(zhong)，主要通過(guo)變槳距控制抑制風電(dian)機組的載荷，從而(er)減少葉片的疲(pi)勞損害，從而(er)應(ying)對極端負剪(jian)切現象。

3、然(ran)而，上述(shu)方法無法在超(chao)高海拔(ba)地區極端負剪切現象來臨之前進(jin)行精準(zhun)預測(ce)，同時(shi)也無法實(shi)現提前對風(feng)電機(ji)組進(jin)行智(zhi)能動態(tai)調節(jie)的控制優化，從而不利于(yu)風(feng)電機(ji)組的安全穩定運行，亟需解決。

技術實現思路

1、本技(ji)(ji)術提供一種(zhong)基于超高(gao)海拔風(feng)電機(ji)組應對極端(duan)負剪(jian)切的控(kong)制方法及裝置(zhi)，以解決相(xiang)關技(ji)(ji)術無法對超高(gao)海拔地區(qu)的極端(duan)負剪(jian)切現象進(jin)行精準預測并(bing)提前對風(feng)電機(ji)組進(jin)行智能動態調節以及控(kong)制優化，從而(er)不利于風(feng)電機(ji)組的安全穩定運行等問題。

2、本技(ji)術第(di)一方面(mian)實施例提供一種基于超高海拔風電機組應對極(ji)端負剪切(qie)的控制(zhi)方法(fa)，包括以下(xia)步(bu)驟：

3、獲取風(feng)電機(ji)組的當前氣象信息和(he)所述風(feng)電機(ji)組的實時(shi)運(yun)行狀態(tai)；

4、根(gen)據所(suo)述當前氣(qi)象信息(xi)和所(suo)述實時運(yun)行(xing)狀態對極端(duan)負(fu)(fu)剪切進行(xing)預(yu)測(ce)，并根(gen)據極端(duan)負(fu)(fu)剪切預(yu)測(ce)結果(guo)判斷所(suo)述風電機(ji)組運(yun)行(xing)過程中(zhong)是(shi)否存在極端(duan)負(fu)(fu)剪切現象；

5、若(ruo)存(cun)在(zai)所(suo)述極端(duan)負剪(jian)切現(xian)象(xiang)，則(ze)基(ji)于所(suo)述預測結果確定存(cun)在(zai)所(suo)述極端(duan)負剪(jian)切現(xian)象(xiang)的時刻(ke)(ke)和所(suo)述風(feng)電(dian)(dian)機(ji)組(zu)的應對策略，并基(ji)于所(suo)述存(cun)在(zai)所(suo)述極端(duan)負剪(jian)切現(xian)象(xiang)的時刻(ke)(ke)和所(suo)述風(feng)電(dian)(dian)機(ji)組(zu)的應對策略對所(suo)述風(feng)電(dian)(dian)機(ji)組(zu)進行控制。

6、根據本技術的一(yi)個實(shi)(shi)施例，所述(shu)根據所述(shu)當前氣(qi)象信息和所述(shu)實(shi)(shi)時運行狀態對極端負剪切進(jin)行預測，包括：

7、利(li)用預(yu)設(she)的負剪切預(yu)測(ce)(ce)模型，基于所述風電機組的當前氣象信(xin)息和所述風電機組的實時運行狀態(tai)對所述極端(duan)負剪切進行預(yu)測(ce)(ce)，得到初始預(yu)測(ce)(ce)結果(guo)；

8、基于所述(shu)初始預測結(jie)果，利(li)用預設的(de)動(dong)力學模型(xing)對所述(shu)極端(duan)負(fu)剪切進(jin)行風險評估，得到(dao)所述(shu)風電(dian)機(ji)組在不同極端(duan)負(fu)剪切條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)動(dong)態載(zai)荷分布；

9、根(gen)據(ju)所(suo)(suo)(suo)述動(dong)態(tai)載(zai)(zai)荷分布得到(dao)所(suo)(suo)(suo)述風電機組(zu)的(de)過載(zai)(zai)風險區(qu)域，并(bing)根(gen)據(ju)所(suo)(suo)(suo)述過載(zai)(zai)風險區(qu)域生(sheng)成所(suo)(suo)(suo)述風電機組(zu)的(de)載(zai)(zai)荷評(ping)估結果，以根(gen)據(ju)所(suo)(suo)(suo)述載(zai)(zai)荷評(ping)估結果得到(dao)所(suo)(suo)(suo)述極端(duan)負(fu)剪切預測(ce)結果。

10、根據本技術的(de)(de)一個實施例，在利(li)用預設的(de)(de)負剪(jian)切預測(ce)模型，基于所(suo)(suo)述(shu)風電(dian)機組的(de)(de)當前(qian)氣象信息(xi)和所(suo)(suo)述(shu)風電(dian)機組的(de)(de)實時運行狀態(tai)對所(suo)(suo)述(shu)極(ji)端(duan)負剪(jian)切進行預測(ce)之(zhi)前(qian)，還包括：

11、基于第一預(yu)設優(you)化算法對所述預(yu)設的負剪(jian)切預(yu)測模型(xing)進(jin)行優(you)化。

12、根據本技術的(de)(de)一個(ge)實施例，所述(shu)(shu)(shu)基于所述(shu)(shu)(shu)預測結果確定存(cun)在所述(shu)(shu)(shu)極端負剪(jian)切(qie)現象(xiang)的(de)(de)時刻和所述(shu)(shu)(shu)風電機組的(de)(de)應對策略，包括(kuo)：

13、基于(yu)載荷評估結(jie)果和所述(shu)(shu)風電機組的實時運行狀(zhuang)態之(zhi)間(jian)的動態映射關(guan)系，根據所述(shu)(shu)載荷評估結(jie)果對所述(shu)(shu)風電機組的實時運行狀(zhuang)態進行動態控(kong)制，得到所述(shu)(shu)風電機組的動態控(kong)制策(ce)略(lve)。

14、根(gen)據本技術的一(yi)個(ge)實(shi)施(shi)例，在獲取所述(shu)風電機(ji)組(zu)的當前氣(qi)象信息和所述(shu)風電機(ji)組(zu)的實(shi)時運行狀(zhuang)態之前，還包括：

15、基于(yu)氣象信息(xi)和地形信息(xi)構建風電場待(dai)模(mo)擬區(qu)域；

16、利用預設的仿真(zhen)技術對所述風電(dian)場(chang)待模(mo)擬(ni)區(qu)域進行模(mo)擬(ni)分析，并(bing)根(gen)據模(mo)擬(ni)結(jie)果(guo)對所述風電(dian)機組的布(bu)局(ju)進行優化。

17、根據本技術(shu)的一(yi)個實施例(li)，在基于所(suo)述存在所(suo)述極端負剪切現象的時刻和所(suo)述風電(dian)機(ji)組(zu)(zu)的應對策(ce)略對所(suo)述風電(dian)機(ji)組(zu)(zu)進(jin)行控制之(zhi)后，還包(bao)括(kuo)：

18、監測(ce)所述風電(dian)機組(zu)的調控(kong)后的運行信息；

19、判斷所(suo)(suo)述(shu)調控后的運行信(xin)息的安全運行閾值(zhi)是否滿(man)足預(yu)(yu)設(she)閾值(zhi)條件(jian)，若(ruo)所(suo)(suo)述(shu)安全運行閾值(zhi)不滿(man)足所(suo)(suo)述(shu)預(yu)(yu)設(she)閾值(zhi)條件(jian)，則生(sheng)成緊急預(yu)(yu)警信(xin)息，并根據所(suo)(suo)述(shu)緊急預(yu)(yu)警信(xin)息生(sheng)成對(dui)應的安全保護策(ce)略。

20、根(gen)據(ju)本技術實施例的(de)(de)基于(yu)超高海拔風(feng)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)應對極(ji)(ji)端(duan)(duan)負剪(jian)切(qie)的(de)(de)控(kong)制(zhi)方法，基于(yu)風(feng)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)的(de)(de)當前(qian)(qian)氣象(xiang)信(xin)息和實時(shi)運(yun)行狀態對極(ji)(ji)端(duan)(duan)負剪(jian)切(qie)進(jin)行預測(ce)(ce)，并(bing)根(gen)據(ju)預測(ce)(ce)結(jie)果(guo)判斷出(chu)風(feng)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)運(yun)行過(guo)程中若(ruo)存(cun)在極(ji)(ji)端(duan)(duan)負剪(jian)切(qie)現(xian)象(xiang)，則基于(yu)預測(ce)(ce)結(jie)果(guo)確定存(cun)在極(ji)(ji)端(duan)(duan)負剪(jian)切(qie)現(xian)象(xiang)的(de)(de)時(shi)刻和風(feng)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)的(de)(de)應對策略(lve)，并(bing)基于(yu)存(cun)在極(ji)(ji)端(duan)(duan)負剪(jian)切(qie)現(xian)象(xiang)的(de)(de)時(shi)刻和風(feng)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)的(de)(de)應對策略(lve)對風(feng)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)進(jin)行控(kong)制(zhi)。由此，解決(jue)了相關技術無法對超高海拔地區的(de)(de)極(ji)(ji)端(duan)(duan)負剪(jian)切(qie)現(xian)象(xiang)進(jin)行精準(zhun)預測(ce)(ce)并(bing)提前(qian)(qian)對風(feng)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)進(jin)行智能動態調節以及控(kong)制(zhi)優化，從而不利于(yu)風(feng)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)的(de)(de)安全(quan)穩定運(yun)行等問題，通過(guo)對風(feng)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)的(de)(de)極(ji)(ji)端(duan)(duan)負剪(jian)切(qie)進(jin)行預測(ce)(ce)，以提前(qian)(qian)生(sheng)成應對策略(lve)，從而保證風(feng)電(dian)(dian)機(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)(zu)的(de)(de)安全(quan)穩定運(yun)行。

21、本(ben)技術(shu)第二(er)方(fang)面(mian)實(shi)施例提(ti)供一種基于(yu)超高海(hai)拔風電機組應對極端負剪切的控(kong)制裝置，包括(kuo)：

22、獲(huo)取模塊，用(yong)于獲(huo)取風電機組的當前氣象信(xin)息和(he)所述風電機組的實時運行(xing)狀態；

23、預(yu)測模塊，用于根據所(suo)述(shu)(shu)當前氣(qi)象信息和所(suo)述(shu)(shu)實時運行(xing)狀態對極(ji)端負(fu)剪(jian)切(qie)(qie)進行(xing)預(yu)測，并(bing)根據極(ji)端負(fu)剪(jian)切(qie)(qie)預(yu)測結(jie)果判斷所(suo)述(shu)(shu)風電機組運行(xing)過程中是(shi)否存在極(ji)端負(fu)剪(jian)切(qie)(qie)現象；

24、控制(zhi)模塊，用于(yu)若存(cun)在所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)極(ji)(ji)端負剪切現(xian)象，則基于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)預測(ce)結果確定存(cun)在所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)極(ji)(ji)端負剪切現(xian)象的(de)(de)時刻和所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)風(feng)電(dian)(dian)機組的(de)(de)應對策略，并基于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)存(cun)在所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)極(ji)(ji)端負剪切現(xian)象的(de)(de)時刻和所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)風(feng)電(dian)(dian)機組的(de)(de)應對策略對所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)風(feng)電(dian)(dian)機組進行控制(zhi)。

25、根據本(ben)技術(shu)的(de)一個實施例，所述預測模塊，包(bao)括(kuo)：

26、預(yu)測(ce)(ce)單元，用于(yu)(yu)利用預(yu)設的(de)負剪切(qie)預(yu)測(ce)(ce)模型，基(ji)于(yu)(yu)所述風電(dian)機組的(de)當前(qian)氣象信息和(he)所述風電(dian)機組的(de)實時運行狀態對所述極端負剪切(qie)進行預(yu)測(ce)(ce)，得到(dao)初始預(yu)測(ce)(ce)結果；

27、風(feng)險評(ping)估(gu)單元，用(yong)于基于所述初(chu)始預測結果，利用(yong)預設的動(dong)力學模(mo)型(xing)對所述極端負剪切進行風(feng)險評(ping)估(gu)，得到所述風(feng)電機組在不同極端負剪切條件(jian)下的動(dong)態載(zai)荷分布；

28、生成單元，用(yong)于根據所(suo)述動態(tai)載(zai)(zai)荷分布得到所(suo)述風電(dian)(dian)機(ji)組的(de)過(guo)載(zai)(zai)風險(xian)區域(yu)(yu)，并(bing)根據所(suo)述過(guo)載(zai)(zai)風險(xian)區域(yu)(yu)生成所(suo)述風電(dian)(dian)機(ji)組的(de)載(zai)(zai)荷評估(gu)結果，以根據所(suo)述載(zai)(zai)荷評估(gu)結果得到所(suo)述極端負剪(jian)切預測結果。

29、根據本技術的一個實施例，在利用預(yu)設的負剪切預(yu)測模型(xing)，基于所(suo)(suo)述風電機組的當前氣象信(xin)息(xi)和所(suo)(suo)述風電機組的實時運(yun)行狀(zhuang)態對所(suo)(suo)述極端負剪切進行預(yu)測之前，所(suo)(suo)述預(yu)測單元，還(huan)包括：

30、優(you)化子(zi)單(dan)元，用(yong)于基于第一預設優(you)化算法對(dui)所述預設的負剪(jian)切(qie)預測模型進行優(you)化。

31、根據本技術的一(yi)個(ge)實施(shi)例，所述控(kong)制模塊，包括(kuo)：

32、控制(zhi)單元(yuan)，用于(yu)基于(yu)載荷評估(gu)結(jie)(jie)果(guo)和(he)所述(shu)風(feng)電機(ji)組(zu)的(de)(de)實時運行狀(zhuang)態(tai)之間的(de)(de)動(dong)態(tai)映射(she)關系，根據所述(shu)載荷評估(gu)結(jie)(jie)果(guo)對所述(shu)風(feng)電機(ji)組(zu)的(de)(de)實時運行狀(zhuang)態(tai)進行動(dong)態(tai)控制(zhi)，得到所述(shu)風(feng)電機(ji)組(zu)的(de)(de)動(dong)態(tai)控制(zhi)策略。

33、根據本技術的一(yi)個(ge)實(shi)施(shi)例，在(zai)獲取所述(shu)風(feng)電(dian)(dian)機組(zu)的當前(qian)氣象信息和(he)所述(shu)風(feng)電(dian)(dian)機組(zu)的實(shi)時運(yun)行(xing)狀態之前(qian)，所述(shu)獲取模塊，還(huan)包括：

34、構建單(dan)元，用(yong)于基于氣象信息和地形信息構建風(feng)電場待模擬(ni)區域；

35、模(mo)擬(ni)(ni)單元，用(yong)于利用(yong)預(yu)設的仿真技(ji)術對(dui)所述風電場待模(mo)擬(ni)(ni)區域進行(xing)模(mo)擬(ni)(ni)分析，并根據模(mo)擬(ni)(ni)結果(guo)對(dui)所述風電機組的布(bu)局進行(xing)優化。

36、根據(ju)本技(ji)術的(de)一個實施例(li)，在(zai)基于(yu)所(suo)述(shu)(shu)存在(zai)所(suo)述(shu)(shu)極端負剪切現象(xiang)的(de)時刻和所(suo)述(shu)(shu)風(feng)電機組(zu)的(de)應對(dui)策略對(dui)所(suo)述(shu)(shu)風(feng)電機組(zu)進行控制之(zhi)后，所(suo)述(shu)(shu)控制模(mo)塊，還包括：

37、監測單(dan)元，用(yong)于監測所述風電機(ji)組(zu)的(de)調控(kong)后的(de)運行信息；

38、預(yu)(yu)警單元，用于判斷(duan)所(suo)(suo)述調控(kong)后的(de)運行信(xin)(xin)息(xi)的(de)安(an)全(quan)運行閾(yu)值(zhi)是否滿(man)(man)足預(yu)(yu)設閾(yu)值(zhi)條件，若所(suo)(suo)述安(an)全(quan)運行閾(yu)值(zhi)不滿(man)(man)足所(suo)(suo)述預(yu)(yu)設閾(yu)值(zhi)條件，則生(sheng)成緊急預(yu)(yu)警信(xin)(xin)息(xi)，并根據所(suo)(suo)述緊急預(yu)(yu)警信(xin)(xin)息(xi)生(sheng)成對應的(de)安(an)全(quan)保護策略。

39、根據本技(ji)術實施(shi)例的(de)(de)(de)基(ji)(ji)于超高海拔(ba)風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組應(ying)(ying)對極(ji)(ji)端(duan)(duan)負(fu)(fu)(fu)剪(jian)(jian)(jian)(jian)切(qie)(qie)的(de)(de)(de)控制(zhi)裝置，基(ji)(ji)于風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組的(de)(de)(de)當前(qian)氣象信息和實時(shi)運(yun)(yun)行(xing)狀態(tai)對極(ji)(ji)端(duan)(duan)負(fu)(fu)(fu)剪(jian)(jian)(jian)(jian)切(qie)(qie)進(jin)(jin)行(xing)預(yu)測(ce)，并(bing)根據預(yu)測(ce)結果判(pan)斷出風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組運(yun)(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)若存(cun)在極(ji)(ji)端(duan)(duan)負(fu)(fu)(fu)剪(jian)(jian)(jian)(jian)切(qie)(qie)現(xian)象，則(ze)基(ji)(ji)于預(yu)測(ce)結果確定存(cun)在極(ji)(ji)端(duan)(duan)負(fu)(fu)(fu)剪(jian)(jian)(jian)(jian)切(qie)(qie)現(xian)象的(de)(de)(de)時(shi)刻(ke)和風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組的(de)(de)(de)應(ying)(ying)對策(ce)略，并(bing)基(ji)(ji)于存(cun)在極(ji)(ji)端(duan)(duan)負(fu)(fu)(fu)剪(jian)(jian)(jian)(jian)切(qie)(qie)現(xian)象的(de)(de)(de)時(shi)刻(ke)和風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組的(de)(de)(de)應(ying)(ying)對策(ce)略對風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組進(jin)(jin)行(xing)控制(zhi)。由(you)此，解決(jue)了相關技(ji)術無(wu)法對超高海拔(ba)地區(qu)的(de)(de)(de)極(ji)(ji)端(duan)(duan)負(fu)(fu)(fu)剪(jian)(jian)(jian)(jian)切(qie)(qie)現(xian)象進(jin)(jin)行(xing)精準預(yu)測(ce)并(bing)提(ti)前(qian)對風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組進(jin)(jin)行(xing)智能動態(tai)調(diao)節以(yi)及(ji)控制(zhi)優化，從而(er)不(bu)利(li)于風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組的(de)(de)(de)安全穩(wen)定運(yun)(yun)行(xing)等問題，通過(guo)對風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組的(de)(de)(de)極(ji)(ji)端(duan)(duan)負(fu)(fu)(fu)剪(jian)(jian)(jian)(jian)切(qie)(qie)進(jin)(jin)行(xing)預(yu)測(ce)，以(yi)提(ti)前(qian)生成(cheng)應(ying)(ying)對策(ce)略，從而(er)保(bao)證風(feng)(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組的(de)(de)(de)安全穩(wen)定運(yun)(yun)行(xing)。

40、本技術第三方面實施例(li)提供一(yi)種電子設(she)備，包括：存儲(chu)(chu)器(qi)、處(chu)理(li)(li)器(qi)及(ji)存儲(chu)(chu)在所(suo)述存儲(chu)(chu)器(qi)上(shang)(shang)并可在所(suo)述處(chu)理(li)(li)器(qi)上(shang)(shang)運行(xing)的(de)計算(suan)機(ji)程序，所(suo)述處(chu)理(li)(li)器(qi)執行(xing)所(suo)述程序，以(yi)實現如上(shang)(shang)述實施例(li)所(suo)述的(de)基于超(chao)高海拔風電機(ji)組(zu)應對極端負剪切的(de)控制方法。

41、本技(ji)術(shu)第四方(fang)面實(shi)施例提供一種(zhong)計(ji)(ji)(ji)(ji)算機(ji)(ji)可(ke)讀存(cun)儲(chu)介質，所(suo)(suo)述(shu)計(ji)(ji)(ji)(ji)算機(ji)(ji)可(ke)讀存(cun)儲(chu)介質存(cun)儲(chu)計(ji)(ji)(ji)(ji)算機(ji)(ji)指(zhi)令(ling)，所(suo)(suo)述(shu)計(ji)(ji)(ji)(ji)算機(ji)(ji)指(zhi)令(ling)用(yong)于使所(suo)(suo)述(shu)計(ji)(ji)(ji)(ji)算機(ji)(ji)執行如上述(shu)實(shi)施例所(suo)(suo)述(shu)的基于超高海拔風(feng)電機(ji)(ji)組應對極端負剪(jian)切的控制方(fang)法。

42、本技術附加(jia)的(de)(de)方面和優點將在下面的(de)(de)描(miao)述中部(bu)分(fen)給出，部(bu)分(fen)將從下面的(de)(de)描(miao)述中變得(de)明顯，或通過本技術的(de)(de)實踐了解到。