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申请/专利权人：福建华电福瑞能源发展有限公司;中国华电集团有限公司经济技术咨询分公司

摘要：本发明公开了一种风力发电机组切出风速下功率控制的方法及系统，涉及风力发电机组功率控制技术领域，包括检测并滤波机舱前后向和垂直于前后向的侧向加速度，计算机舱振动加速度判断值；检测并滤波风速，判断风速与切出风速阈值的关系；根据风速与风速阈值的关系计算发电机转速控制目标值和发电机转矩控制目标值；计算机舱振动判断值，并对机舱振动判断值进行分析确定振动源；针对振动源进行故障诊断，并优化控制；持续使用新数据增强模型，实现控制的持续学习和优化。本发明独立于风电机组原有正常运行设计风速范围，在原切出风速范围以外，在保证机组运行稳定安全前提下对机组功率控制方式进行调度，增加大风捕获能力。

主权项：1.一种风力发电机组切出风速下功率控制的方法，其特征在于：包括：检测并滤波机舱前后向加速度和垂直于前后向的侧向加速度；计算机舱振动加速度判断值和机舱振动判断值，并对机舱振动判断值进行分析确定振动源；计算所述机舱振动判断值的过程为：以机舱原始加速度信号作为输入：设前后方向为x轴，垂直于前后方向的侧向为y轴，即输入为{xt,yt}；对输入信号进行快速傅里叶变换，获取特征频率和特征频率对应幅值作为特征向量分别为：{f1,f2，...，fn}和{A1,A2，...，An}；将得到的特征频率对应幅值特征向量输入到多元回归模型：p＝w0+w1A1+w2A2+...+wnAn+ε其中，p为机舱振动判断值，w0为回归模型的截距，w1～wn为使用历史数据训练得到的回归模型的权重系数，ε为随机误差项；所述对机舱振动判断值进行分析确定振动源包括，根据历史统计分析，确定机舱正常工作状态下机舱振动判断值的范围为[pmin,pmax]；若pmin≤p≤pmax，则机舱振动判断值在正常范围内；若ppmin或ppmax，则机舱振动判断值异常，进行振动源的分析：分析机舱振动判断值的实时数值时间曲线，并使用传感器数组提供振动源的空间信息，结合声源定位算法确定异常位置，找到突变点；在曲线突变点前后，比较机舱振动判断值的频域特征的变化情况；根据频域特征变化，初步判断异常的频率范围；根据机舱结构，匹配该频率范围对应的关键部件；综合各轴向振动数据，确定引起频域特征变化最明显的轴向，并确定造成异常的具体部件；所述匹配该频率范围对应的关键部件的具体过程为：采集各种典型部件在不同工作状态下的振动频谱样本，通过深度学习算法，训练将频谱映射到对应部件的模型，当出现异常频率时，将异常频率输入模型，输出不同概率的问题部件；按概率从大到小的顺序，进行问题部位的排除；检测并滤波风速，判断风速与风速阈值的关系；根据滤波风速与风速阈值的关系计算发电机转速控制目标值和发电机转矩控制目标值；所述计算发电机转速控制目标值的具体过程包括：读取并切出风速阈值Wspeed_cutout；检测当前风速仪风速Wspeed，对当前风速仪风速Wspeed滤波，得到当前滤波后的风速仪风速FWspeed；判断当前滤波后的风速仪风速FWspeed和风速阈值Wspeed_cutout关系：若FWspeed≤Wspeed_cutout，则判断逻辑终止；若FWspeedWspeed_cutout，且Nacc≤1Nacc_threshold1，则获取当前滤波后的风速仪风速FWspeed与发电机转速设定值Gspeed_cutout对应表，并以当前滤波后的风速仪风速FWspeed与发电机转速设定值Gspeed_cutout对应表关系，将此发电机转速设定值作为发电机转速控制目标值；所述发电机转矩控制目标值的具体计算过程包括：若FWspeedWspeed_cutout，且Nacc1Nacc_threshold1，则获取当前滤波后的风速仪风速FWspeed与发电机转矩指令Torquedemand_cutout对应表，根据当前滤波后的风速仪风速FWspeed计算对应的发电机转矩指令Torquedemand_cutout，并将此发电机转矩指令作为风机主控转矩指令输出；所述检测并滤波机舱前后和侧向加速度包括，检测当前机舱前后向加速度FAacc，对当前机舱前后向加速度FAacc滤波，得到滤波后的机舱前后向加速度FFAacc；检测当前机舱侧向加速度SSacc，对当前机舱侧向加速度SSacc滤波，得到滤波后的机舱侧向加速度FSSAacc；获取机舱加速度阈值1Nacc_threshold1；由低通滤波器进行滤波；所述机舱振动加速度判断值的计算过程为：根据滤波后的机舱前后向加速度FFAacc与滤波后的机舱侧向加速度FSSAacc得到机舱振动加速度判断值Nacc，具体公式为： 其中，FFAacc为滤波后的机舱前后向加速度；FSSAacc为滤波后的机舱侧向加速度。

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