一种风电机组偏航对风方法、装置、工业计算机及介质与流程

1.本技术涉及风力发电技术领域，更具体地说，涉及一种风电机组偏航对风方法、装置、工业计算机及可读存储介质。


背景技术：

2.风电机组发电时，机舱需要不断的偏航对风，将轮毂正对来风方向，以此获取最大风能。
3.目前，风电机组是通过安装在机舱顶部的风向仪来测量机舱与风向的偏差，并根据偏差进行偏航对风。但是，由于叶片扰动等因素的干扰，风向仪的测量结果存在误差，从而导致机舱无法精准对风，影响了风电机组最大风能的获取。
4.综上所述，如何提高对风精度，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术的目的是提供一种风电机组偏航对风方法、装置、工业计算机及可读存储介质，用于提高对风精度。
6.为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
7.一种风电机组偏航对风方法，应用于部署在风电机组中的工业计算机，包括：
8.获取安装在机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数；所述偏航校正影响参数包括轴向风速及偏航角度误差；
9.判断所述偏航校正影响参数是否有效；
10.若是，则根据所述偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量；
11.将所述偏航校正误差补偿量发送至控制器，由所述控制器根据所述偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制。
12.优选的，在获取安装在所述风电机组机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数时，还包括：
13.获取所述激光雷达发送的状态有效标志；
14.判断所述偏航校正影响参数是否有效，包括：
15.根据预设时长内的状态有效标志获取所述预设时长内有效数据的个数；
16.根据所述预设时长内状态有效标志的个数及有效数据的个数，计算所述预设时长内的数据有效率；
17.根据所述预设时长内的轴向风速计算轴向平均风速，根据所述预设时长内的偏航角度误差计算平均偏航误差及所述平均偏航误差的均方根；
18.判断所述数据有效率、所述轴向平均风速、所述平均偏航误差及所述平均偏航误差的均方根是否在对应的有效范围内；
19.若是，则确定所述偏航校正影响参数有效。
20.优选的，在确定所述偏航校正影响参数有效之后，还包括：
21.对所述轴向平均风速及所述平均偏航误差进行存储；
22.根据所述偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量，包括：
23.根据所述轴向平均风速划分出多个风速范围，获取每个所述风速范围对应的平均偏航误差；
24.当目标风速范围对应的平均偏航误差的个数等于预设数量时，若其余所述风速范围中存在数据不完整风速范围，则计算所述目标风速范围对应的平均偏航误差的平均值，利用所述目标风速范围对应的平均偏航误差的平均值对所述数据不完整风速范围对应的平均偏航误差进行补充，以使所述数据不完整风速范围对应的平均偏航误差的个数等于所述预设数量；所述目标风速范围为任一风速小于或等于预设风速的风速范围，所述数据不完整风速范围为其余所述风速范围中对应的平均偏航误差的个数小于所述预设数量的风速范围；
25.根据各所述风速范围对应的平均偏航误差及各所述风速范围对应的加权因子系数，计算所述偏航校正误差补偿量。
26.优选的，根据各所述风速范围对应的平均偏航误差及各所述风速范围对应的加权因子系数，计算所述偏航校正误差补偿量，包括：
27.利用计算所述偏航校正误差补偿量；
28.其中，yaw_offset为所述偏航校正误差补偿量，yawerrori为当前风速范围对应的第i个平均偏航误差，n为所述预设数量，pr(hws)为所述当前风速范围对应的加权因子系数。
29.优选的，对所述轴向平均风速及所述平均偏航误差进行存储，包括：
30.将所述轴向平均风速及所述平均偏航误差存储在数据库中。
31.优选的，所述控制器根据所述偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制，包括：
32.当所述风向仪测量的机舱与风向的偏差大于a
°
与所述偏航校正误差补偿量之和，则所述控制器控制启动偏航对风；a
°
为偏航启动角度阈值；
33.当所述风向仪测量的机舱与风向的偏差小于0
°
与所述偏航校正误差补偿量之和，则所述控制器控制停止偏航对风。
34.一种风电机组偏航对风装置，应用于部署在风电机组中的工业计算机，包括：
35.第一获取模块，用于获取安装在机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数；所述偏航校正影响参数包括轴向风速及偏航角度误差；
36.判断模块，用于判断所述偏航校正影响参数是否有效；
37.计算模块，用于若所述偏航校正影响参数有效，则根据所述偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量；
38.发送模块，用于将所述偏航校正误差补偿量发送至控制器，由所述控制器根据所述偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制。
39.优选的，还包括：
40.第二获取模块，用于在获取安装在所述风电机组机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数时，获取所述激光雷达测量的状态有效标志；
41.所述判断模块包括：
42.获取单元，用于根据预设时长内的状态有效标志的个数获取所述预设时长内有效数据的个数；
43.第一计算单元，用于根据所述预设时长内状态有效标志的个数及有效数据的个数，计算所述预设时长内的数据有效率；
44.第二计算单元，用于根据所述预设时长内的轴向风速计算轴向平均风速，根据所述预设时长内的偏航角度误差计算平均偏航误差及所述平均偏航误差的均方根；
45.判断单元，用于判断所述数据有效率、所述轴向平均风速、所述平均偏航误差及所述平均偏航误差的均方根是否在对应的有效范围内；
46.确定单元，用于若所述数据有效率、所述轴向平均风速、所述平均偏航误差及所述平均偏航误差的均方根均在对应的有效范围内，则确定所述偏航校正影响参数有效。
47.一种工业计算机，包括：
48.存储器，用于存储计算机程序；
49.处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的风电机组偏航对风方法的步骤。
50.一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的风电机组偏航对风方法的步骤。
51.本技术提供了一种风电机组偏航对风方法、装置、工业计算机及可读存储介质，其中，该方法包括：获取安装在机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数；偏航校正影响参数包括轴向风速及偏航角度误差；判断偏航校正影响参数是否有效；若是，则根据偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量；将偏航校正误差补偿量发送至控制器，由控制器根据偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制。
52.本技术公开的上述技术方案，通过工业计算机获取安装在风电机组的机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数，在确定偏航校正影响参数有效的情况下，根据偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量并发送至控制器，由控制器根据偏航校正误差补偿量和风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制，以利用偏航校正误差补偿量实现偏航对风校正，从而使得风电机组对风更加精准，以提高风电机组所获取的风能，进而提高风电机组的发电量。
附图说明
53.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
54.图1为本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风方法的流程图；
55.图2为本技术实施例提供的另一种风电机组偏航对风方法的流程图；
56.图3为本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风装置的结构示意图；
57.图4为本技术实施例提供的一种工业计算机的结构示意图。
具体实施方式
58.目前，风电机组是通过安装在机舱顶部的风向仪来测量机舱与风向的偏差。但是，由于受叶片扰动等因素的干扰，风向测量存在误差，从而导致机舱无法精准对风，影响风电机组最大风能的获取。
59.为此，本技术提供一种风电机组偏航对风方法、装置、工业计算机及可读存储介质，用于提高对风精度，以降低风电机组对最大风能获取的影响，从而提高风电机组发电量。
60.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
61.参见图1，其示出了本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风方法的流程图，本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风方法，应用于部署在风电机组中的工业计算机，可以包括：
62.s11：获取安装在机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数；偏航校正影响参数包括轴向风速及偏航角度误差。
63.在本技术中，可以在风电机组的机舱顶部安装激光雷达，利用激光雷达实时测量偏航校正影响参数。例如激光雷达可以每秒钟采集一次偏航校正影响参数。其中，偏航校正影响参数指的是对偏航对风校正有影响的参数，具体可以包括轴向风速、偏航角度误差，偏航角度误差为风向和机舱机头之间的夹角。对于偏航角度误差，如果激光雷达可直接测量得到则直接测量得到，如果激光雷达无法直接测量得到则可间接测量得到，具体地，激光雷达可直接测量轴向风速和切向风速，利用轴向风速和切向风速，通过三角函数计算得到偏航角度误差。当然，激光雷达还可以测量风向等气象数据，并与偏航校正影响参数一并传输至工业计算机。激光雷达具有分辨率高、探测性能高、方向性好等特点，因此，采用激光雷达进行偏航影响参数的测量可以提高测量准确性。
64.激光雷达可以通过现场总线与部署在本地侧的工业计算机相连，其中，工业计算机部署在风电机组中，且具体可以部署在风电机组的机舱中，以提高工业计算机的可靠性。激光雷达将实时测量到的偏航校正影响参数通过现场总线传输至工业计算机，以由工业计算机借助边缘计算技术实现偏航校正误差补偿量计算。
65.s12：判断偏航校正影响参数是否有效；若否，则返回步骤s11，若是，则执行步骤s13。
66.工业计算机在获取到激光雷达实时测量的偏航校正影响参数之后，可以对偏航校正影响参数进行存储，并可以判断偏航校正影响参数是否有效。如可以在每获取到偏航校正影响参数后，即判断偏航校正影响参数是否异常(如缺失、位于相应的有效值范围内等)来判断相应的偏航校正影响参数是否有效，或者可以计算每预设时长(例如10min或者其他时长)内的偏航校正影响参数的平均值，判断每预设时长内的偏航校正影响参数的平均值
是否处于对应的有效值范围内等来判断偏航校正影响参数是否有效。
67.如果确定偏航校正影响参数无效，则可以返回步骤s11，继续获取激光雷达测量的偏航校正影响参数。
68.s13：根据偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量。
69.如果确定偏航校正影响参数有效，则可以根据偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量。具体地，可以在有效的偏航校正影响参数的存储达到一定值时来计算偏航校正误差补偿量。
70.通过在偏航校正影响参数有效时才进行偏航校正误差补偿量的计算可以保证偏航校正误差补偿量的可靠性和准确性，以便于提高偏航对风精度。
71.s14：将偏航校正误差补偿量发送至控制器，由控制器根据偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制。
72.工业计算机在计算出偏航校正误差补偿量之后，可以将偏航校正误差补偿量发送至控制器，该控制器可部署在塔基中，用于进行风电机组偏航控制。其中，该控制器具体可以为plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)。
73.控制器在接收到工业计算机所发送的偏航校正误差补偿量后，可以根据该偏航校正误差补偿量校正风电机组的偏航误差，通过静态调整偏航策略，使风电机组对风更加准确。具体地，控制器可以根据工业计算机所计算出的偏航校正误差补偿量对风向仪所测量到的机舱与风向的偏差进行修正，并根据修正结果进行偏航对风控制。在本技术中，通过利用偏航校正误差补偿量来对风向仪测量的机舱与风向的偏差进行修正实现优化静态偏航误差，以降低偏航次数，从而延长偏航系统刹车片寿命，并降低偏航耗电。
74.相比于仅根据风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制，本技术利用偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制，以实现精准对风，从而使得风电机组尽可能地进行最大风能的获取，以提高风电机组发电量。
75.本技术公开的上述技术方案，通过工业计算机获取安装在风电机组的机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数，在确定偏航校正影响参数有效的情况下，根据偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量并发送至控制器，由控制器根据偏航校正误差补偿量和风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制，以利用偏航校正误差补偿量实现偏航对风校正，从而使得风电机组对风更加精准，以提高风电机组所获取的风能，进而提高风电机组的发电量。
76.本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风方法，在获取安装在风电机组机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数时，还可以包括：
77.获取激光雷达发送的状态有效标志；
78.判断偏航校正影响参数是否有效，可以包括：
79.根据预设时长内的状态有效标志获取预设时长内有效数据的个数；
80.根据预设时长内状态有效标志的个数及有效数据的个数，计算预设时长内的数据有效率；
81.根据预设时长内的轴向风速计算轴向平均风速，根据预设时长内的偏航角度误差计算平均偏航误差及平均偏航误差的均方根；
82.判断数据有效率、轴向平均风速、平均偏航误差及平均偏航误差的均方根是否在
30
°
，则认为确定偏航校正影响参数有效。
94.本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风方法，在确定偏航校正影响参数有效之后，还可以包括：
95.对轴向平均风速及平均偏航误差进行存储；
96.根据偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量，可以包括：
97.根据轴向平均风速划分出多个风速范围，获取每个风速范围对应的平均偏航误差；
98.当目标风速范围对应的平均偏航误差的个数等于预设数量时，若其余风速范围中存在数据不完整风速范围，则计算目标风速范围对应的平均偏航误差的平均值，利用目标风速范围对应的平均偏航误差的平均值对数据不完整风速范围对应的平均偏航误差进行补充，以使数据不完整风速范围对应的平均偏航误差的个数等于预设数量；目标风速范围为任一风速小于或等于预设风速的风速范围，数据不完整风速范围为其余风速范围中对应的平均偏航误差的个数小于预设数量的风速范围；
99.根据各风速范围对应的平均偏航误差及各风速范围对应的加权因子系数，计算偏航校正误差补偿量。
100.在本技术中，在确定偏航校正影响参数有效之后，还可以对预设时长内的轴向平均风速及相对应的(这里的相对应即为处于与轴向平均风速处于同一预设时长)平均偏航误差进行存储，以便于基于所存储的轴向平均风速及平均偏航误差计算偏航校正误差补偿量。
101.在确定偏航校正影响参数有效之后，根据偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量的具体过程为：
102.1)根据轴向平均风速划分出多个风速范围，具体地，可以根据轴向平均风速的最大值和轴向平均风速的最小值划分出多个风速范围。并基于所存储的轴向平均风速及相对应的平均偏航误差获取每个风速范围对应的平均偏航误差。
103.2)从多个风速范围中获取目标风速范围，目标风速范围为任一风速小于或等于预设风速的风速范围，预设风速具体可以根据不同风速对应的风向的紊乱情况及weibull分布(韦布尔分布)进行设置，例如可以设置为8m/s。判断各风速范围对应的平均偏航误差的个数是否均等于预设数量，预设数量的大小根据实际情况进行设置，如可以为200。如果目标风速范围对应的平均偏航误差个数不等于预设数量，则继续获取激光雷达测量的偏航校正影响参数等步骤，以等待目标风速范围对应的平均偏航误差个数等于预设数量。如果目标风速范围对应的平均偏航误差个数等于预设数量，而所划分出的多个风速范围中其余风速范围中存在对应的平均偏航误差的个数小于预设数量的风速范围(即数据不完整风速范围)，则可以根据各目标风速范围对应的预设数量个平均偏航误差计算得到一个平均值，然后，利用计算得到的目标风速范围对应的平均偏航误差的平均值对数据不完整风速范围对应的平均偏航误差进行补充，以使数据不完整风速范围对应的平均偏航误差的个数等于预设数量。如果目标风速范围对应的平均偏航误差个数等于预设数量且其余风速范围对应的平均偏航误差个数也等于预设数量(即所有的风速范围对应的平均偏航误差的个数均等于预设数量)，则执行下一个步骤。通过步骤2)确认数据质量是否满足要求。
104.其中，多个风速范围以及每个风速范围对应的平均偏航误差可以存储在一个表
中，以便于进行步骤2)的数据质量判断。例如，可以划分出(4m/s,5m/s]、(5m/s,6m/s]、(6m/s,7m/s]、(7m/s,8m/s]、(8m/s,9m/s]、(9m/s,10m/s]、(10m/s,11m/s]这7个风速范围，预设数量为200，预设风速为8m/s，(4m/s,5m/s]、(5m/s,6m/s]、(6m/s,7m/s]、(7m/s,8m/s]即为目标风速范围，则风速范围与对应的平均偏航误差数据表如下所示：
[0105][0106]
当将数据存储进上述表格后，工业计算机可以基于表格中的数据执行数据质量判断，具体流程如下：
[0107]
a.表格1至4列的数据完整，则执行下一流程，如缺失，则等待数据存储完整；
[0108]
b.表格5至7列的数据完整，则执行下一流程，如缺失，则将表格1至4列的所有yawerror数据进行平均值计算，作为表格5至7列缺失数据的填充，直至表格5至7列的数据完整；
[0109]
c.通过前面两个步骤确定数据质量满足要求，执行步骤3)。
[0110]
3)在各个风速范围对应的平均偏航误差的个数均等于预设数量后，则根据各风速范围对应的平均偏航误差及各风速范围对应的加权因子系数，计算偏航校正误差补偿量。
[0111]
基于weibull分布可知，低风速分布概率更高，且由于风速较低时风向更紊乱，机舱与风向的偏差更大，风速较高时风向更稳定，因此，通过上述步骤2)的过程可以提高数据的可靠性和质量，以提高偏航校正误差补偿量计算的准确性。
[0112]
本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风方法，根据各风速范围对应的平均偏航误差及各风速范围对应的加权因子系数，计算偏航校正误差补偿量，可以包括：
[0113]
利用计算偏航校正误差补偿量；
[0114]
其中，yaw_offset为偏航校正误差补偿量，yawerrori为当前风速范围对应的第i个平均偏航误差，n为预设数量，pr(hws)为当前风速范围对应的加权因子系数。
[0115]
在本技术中，具体可以利用计算偏航校正误差补偿量yaw_offset，yawerrori为当前风速范围对应的第i个平均偏航误差，n为预设数量，pr(hws)为当前风速范围对应的加权因子系数，其中，各风速范围对应的
加权因子系数通过weibull分布计算得到。
[0116]
当然，在采用上述公式进行计算时，还可以基于边缘计算的方式通过矩阵算法计算偏航校正误差补偿量。
[0117]
通过上述公式可以提高偏航校正误差补偿量计算的准确性，以提高对风精度，实现精准对风。
[0118]
本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风方法，对轴向平均风速及平均偏航误差进行存储，可以包括：
[0119]
将轴向平均风速及平均偏航误差存储在数据库中。
[0120]
在本技术中，工业计算机可以将轴向平均风速及平均偏航误差存储在数据库中，以便于直接从数据库中获取轴向平均风速及平均偏航误差而进行质量判断和偏航校正误差补偿量计算。
[0121]
参见图2，其示出了本技术实施例提供的另一种风电机组偏航对风方法的流程图。本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风方法，控制器根据偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制，可以包括：
[0122]
当风向仪测量的机舱与风向的偏差大于a
°
与偏航校正误差补偿量之和，则控制器控制启动偏航对风；a
°
为偏航启动角度阈值；
[0123]
当风向仪测量的机舱与风向的偏差小于0
°
与偏航校正误差补偿量之和，则控制器述控制器控制偏航对风。
[0124]
在本技术中，控制器根据偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制的具体实现过程可以为：
[0125]
判断风向仪测量的机舱与风向的偏差是否大于a
°
与偏航校正误差补偿量之和，或者小于0
°
与偏航校正误差补偿量之和，其中，a
°
为偏航启动角度阈值，该值具体为仅利用风向仪测量得到的偏差进行偏航对风控制时的偏航启动角度阈值。如果风向仪测量的机舱与风向的偏差大于a
°
与偏航校正误差补偿量之和，则控制器控制开始偏航对风，即机舱开始偏航对风。如果风向仪测量的机舱与风向的偏差小于0
°
与偏航校正误差补偿量之和，则控制器控制停止偏航对风，即机舱停止偏航对风。
[0126]
也即利用偏航校正误差补偿量对偏航启动角度阈值、偏航停止角度阈值(即0
°
)进行修正，以提高风电机组机舱对风精度。
[0127]
当然，偏航校正误差补偿量也可以直接作用在风向仪测量的机舱与风向的偏差，具体地，将风向仪测量的机舱与风向的偏差与偏航校正误差补偿量之差作为偏航对风判断条件，即当(风向仪测量的机舱与风向的偏差-偏航校正误差补偿量)＞a
°
时，控制器控制启动偏航对风；当(风向仪测量的机舱与风向的偏差-偏航校正误差补偿量)＜(0
°‑
偏航校正误差补偿量)时，控制器控制停止偏航对风。
[0128]
本技术实施例还提供了一种风电机组偏航对风装置，应用于部署在风电机组中的工业计算机，参见图3，其示出了本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风装置的结构示意图，可以包括：
[0129]
第一获取模块31，用于获取安装在机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数；偏航校正影响参数可以包括轴向风速及偏航角度误差；
[0130]
判断模块32，用于判断偏航校正影响参数是否有效；
[0131]
计算模块33，用于若偏航校正影响参数有效，则根据偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量；
[0132]
发送模块34，用于将偏航校正误差补偿量发送至控制器，由控制器根据偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制。
[0133]
本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风装置，还可以包括：
[0134]
第二获取模块，用于在获取安装在风电机组机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数时，获取激光雷达发送的状态有效标志；
[0135]
判断模块32可以包括：
[0136]
获取单元，用于根据预设时长内的状态有效标志获取预设时长内有效数据的个数；
[0137]
第一计算单元，用于根据预设时长内状态有效标志的个数及有效数据的个数，计算预设时长内的数据有效率；
[0138]
第二计算单元，用于根据预设时长内的轴向风速计算轴向平均风速，根据预设时长内的偏航角度误差计算平均偏航误差及平均偏航误差的均方根；
[0139]
判断单元，用于判断数据有效率、轴向平均风速、平均偏航误差及平均偏航误差的均方根是否在对应的有效范围内；
[0140]
确定单元，用于若数据有效率、轴向平均风速、平均偏航误差及平均偏航误差的均方根均在对应的有效范围内，则确定偏航校正影响参数有效。
[0141]
本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风装置，判断模块32还可以包括：
[0142]
存储单元，用于对轴向平均风速及平均偏航误差进行存储；
[0143]
计算模块33可以包括：
[0144]
获取单元，用于根据轴向平均风速划分出多个风速范围，获取每个风速范围对应的平均偏航误差；
[0145]
第三计算单元，用于当目标风速范围对应的平均偏航误差的个数等于预设数量时，若其余风速范围中存在数据不完整风速范围，则计算目标风速范围对应的平均偏航误差的平均值，利用目标风速范围对应的平均偏航误差的平均值对数据不完整风速范围对应的平均偏航误差进行补充，以使数据不完整风速范围对应的平均偏航误差的个数等于预设数量；目标风速范围为任一风速小于或等于预设风速的风速范围，数据不完整风速范围为其余风速范围中对应的平均偏航误差的个数小于预设数量的风速范围；
[0146]
第四计算单元，用于根据各风速范围对应的平均偏航误差及各风速范围对应的加权因子系数，计算偏航校正误差补偿量。
[0147]
本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风装置，第四计算单元可以包括：
[0148]
计算子单元，用于利用计算偏航校正误差补偿量；
[0149]
其中，yaw_offset为偏航校正误差补偿量，yawerrori为当前风速范围对应的第i个平均偏航误差，n为预设数量，pr(hws)为当前风速范围对应的加权因子系数。
[0150]
本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风装置，存储单元可以包括：
[0151]
存储子单元，用于将轴向平均风速及平均偏航误差存储在数据库中。
[0152]
本技术实施例还提供了一种工业计算机，参见图4，其示出了本技术实施例提供的一种工业计算机的结构示意图，可以包括：
[0153]
存储器41，用于存储计算机程序；
[0154]
处理器42，用于执行存储器41存储的计算机程序时可实现如下步骤：
[0155]
获取安装在机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数；偏航校正影响参数可以包括轴向风速及偏航角度误差；判断偏航校正影响参数是否有效；若是，则根据偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量；将偏航校正误差补偿量发送至控制器，由控制器根据偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制。
[0156]
本技术实施例还提供了一种可读存储介质，可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现如下步骤：
[0157]
获取安装在机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数；偏航校正影响参数包括轴向风速及偏航角度误差；判断偏航校正影响参数是否有效；若是，则根据偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量；将偏航校正误差补偿量发送至控制器，由控制器根据偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制。
[0158]
该可读存储介质可以包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0159]
本技术提供的一种风电机组偏航对风装置、工业计算机及可读存储介质中相关部分的说明可以参见本技术实施例提供的一种风电机组偏航对风方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。
[0160]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本技术实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
[0161]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种风电机组偏航对风方法，其特征在于，应用于部署在风电机组中的工业计算机，包括：获取安装在机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数；所述偏航校正影响参数包括轴向风速及偏航角度误差；判断所述偏航校正影响参数是否有效；若是，则根据所述偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量；将所述偏航校正误差补偿量发送至控制器，由所述控制器根据所述偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制。2.根据权利要求1所述的风电机组偏航对风方法，其特征在于，在获取安装在所述风电机组机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数时，还包括：获取所述激光雷达发送的状态有效标志；判断所述偏航校正影响参数是否有效，包括：根据预设时长内的状态有效标志获取所述预设时长内有效数据的个数；根据所述预设时长内状态有效标志的个数及有效数据的个数，计算所述预设时长内的数据有效率；根据所述预设时长内的轴向风速计算轴向平均风速，根据所述预设时长内的偏航角度误差计算平均偏航误差及所述平均偏航误差的均方根；判断所述数据有效率、所述轴向平均风速、所述平均偏航误差及所述平均偏航误差的均方根是否在对应的有效范围内；若是，则确定所述偏航校正影响参数有效。3.根据权利要求2所述的风电机组偏航对风方法，其特征在于，在确定所述偏航校正影响参数有效之后，还包括：对所述轴向平均风速及所述平均偏航误差进行存储；根据所述偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量，包括：根据所述轴向平均风速划分出多个风速范围，获取每个所述风速范围对应的平均偏航误差；当目标风速范围对应的平均偏航误差的个数等于预设数量时，若其余所述风速范围中存在数据不完整风速范围，则计算所述目标风速范围对应的平均偏航误差的平均值，利用所述目标风速范围对应的平均偏航误差的平均值对所述数据不完整风速范围对应的平均偏航误差进行补充，以使所述数据不完整风速范围对应的平均偏航误差的个数等于所述预设数量；所述目标风速范围为任一风速小于或等于预设风速的风速范围，所述数据不完整风速范围为其余所述风速范围中对应的平均偏航误差的个数小于所述预设数量的风速范围；根据各所述风速范围对应的平均偏航误差及各所述风速范围对应的加权因子系数，计算所述偏航校正误差补偿量。4.根据权利要求3所述的风电机组偏航对风方法，其特征在于，根据各所述风速范围对应的平均偏航误差及各所述风速范围对应的加权因子系数，计算所述偏航校正误差补偿量，包括：
利用计算所述偏航校正误差补偿量；其中，yaw_offset为所述偏航校正误差补偿量，yawerror
i
为当前风速范围对应的第i个平均偏航误差，n为所述预设数量，pr(hws)为所述当前风速范围对应的加权因子系数。5.根据权利要求3所述的风电机组偏航对风方法，其特征在于，对所述轴向平均风速及所述平均偏航误差进行存储，包括：将所述轴向平均风速及所述平均偏航误差存储在数据库中。6.根据权利要求1所述的风电机组偏航对风方法，其特征在于，所述控制器根据所述偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制，包括：当所述风向仪测量的机舱与风向的偏差大于a
°
与所述偏航校正误差补偿量之和，则所述控制器控制启动偏航对风；a
°
为偏航启动角度阈值；当所述风向仪测量的机舱与风向的偏差小于0
°
与所述偏航校正误差补偿量之和，则所述控制器控制停止偏航对风。7.一种风电机组偏航对风装置，其特征在于，应用于部署在风电机组中的工业计算机，包括：第一获取模块，用于获取安装在机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数；所述偏航校正影响参数包括轴向风速及偏航角度误差；判断模块，用于判断所述偏航校正影响参数是否有效；计算模块，用于若所述偏航校正影响参数有效，则根据所述偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量；发送模块，用于将所述偏航校正误差补偿量发送至控制器，由所述控制器根据所述偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制。8.根据权利要求7所述的风电机组偏航对风装置，其特征在于，还包括：第二获取模块，用于在获取安装在所述风电机组机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数时，获取所述激光雷达测量的状态有效标志；所述判断模块包括：获取单元，用于根据预设时长内的状态有效标志的个数获取所述预设时长内有效数据的个数；第一计算单元，用于根据所述预设时长内状态有效标志的个数及有效数据的个数，计算所述预设时长内的数据有效率；第二计算单元，用于根据所述预设时长内的轴向风速计算轴向平均风速，根据所述预设时长内的偏航角度误差计算平均偏航误差及所述平均偏航误差的均方根；判断单元，用于判断所述数据有效率、所述轴向平均风速、所述平均偏航误差及所述平均偏航误差的均方根是否在对应的有效范围内；确定单元，用于若所述数据有效率、所述轴向平均风速、所述平均偏航误差及所述平均偏航误差的均方根均在对应的有效范围内，则确定所述偏航校正影响参数有效。
9.一种工业计算机，其特征在于，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述的风电机组偏航对风方法的步骤。10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的风电机组偏航对风方法的步骤。

技术总结
本申请公开了一种风电机组偏航对风方法、装置、工业计算机及介质，方法包括：获取安装在机舱顶部的激光雷达测量的偏航校正影响参数；偏航校正影响参数包括轴向风速及偏航角度误差；判断偏航校正影响参数是否有效；若是，根据偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量；将偏航校正误差补偿量发送至控制器，由控制器根据偏航校正误差补偿量及风向仪测量的机舱与风向的偏差进行偏航对风控制。本申请公开的上述技术方案，工业计算机获取激光雷达测量的偏航校正影响参数，在偏航校正影响参数有效时根据偏航校正影响参数计算偏航校正误差补偿量，由控制器利用偏航校正误差补偿量校正风电机组的偏航误差，以提高对风精度，从而提高风电机组的发电量。机组的发电量。机组的发电量。


技术研发人员：汪航 谢越 莫蕊瑜 雷春宇 刘杰 余长洲 杨垒
受保护的技术使用者：中国船舶重工集团海装风电股份有限公司
技术研发日：2023.03.24
技术公布日：2023/5/26