[发明专利]一种自动收缩的风力发电叶片及其控制方法

权利要求书

1.一种自动收缩的风力发电叶片，包括固定叶片、伸缩叶片、叶片收缩控制系统(1)和风速测量装置(4)，所述固定叶片固定在风机转轴上，所述伸缩叶片可纵向滑动地安装在固定叶片上，所述叶片收缩控制系统(1)用于控制伸缩叶片伸展或收缩，其特征在于，还包括数据监测平台(3)和处理器(2)；

所述数据监测平台(3)分别与风速测量装置(4)和处理器(2)连接，用于接收风速测量装置(4)采集的风速数据和风向数据并将其传输至处理器(2)，所述数据监测平台(3)还用于实时监测发电效率和叶片伸缩长度；

所述处理器(2)与叶片收缩控制系统(1)连接，用于根据机器学习模型和数据监测平台(3)传输的数据计算叶片伸缩长度，并将叶片伸缩长度传输至叶片收缩控制系统(1)。

2.根据权利要求1所述的一种自动收缩的风力发电叶片，其特征在于，所述风速测量装置(4)为超声波风速传感器，所述超声波风速传感器的数量至少为1个。

3.根据权利要求1所述的一种自动收缩的风力发电叶片，其特征在于，所述风速测量装置(4)通过无线通信模块与数据监测平台(3)无线连接。

4.根据权利要求3所述的一种自动收缩的风力发电叶片，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙通信模块、WiFi通信模块、Zigbee通信模块、3G通信模块和4G通信模块中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种自动收缩的风力发电叶片，其特征在于，还包括数据存储平台(5)，数据存储平台(5)与数据监测平台(3)连接，所述数据存储平台(5)用于存储风速数据和风向数据、以及与风速数据和风向数据相对应的发电效率和叶片伸缩长度。

6.根据权利要求5所述的一种自动收缩的风力发电叶片，其特征在于，所述数据存储平台(5)为云数据存储平台。

7.根据权利要求1所述的一种自动收缩的风力发电叶片，其特征在于，还包括报警系统(6)，报警系统(6)与数据监测平台(3)连接，所述报警系统(6)用于根据预设置的安全阈值和数据监测平台(3)的监测数据发出报警信息。

8.一种自动收缩的风力发电叶片的控制方法，用于控制如权利要求1-7中任一所述的风力发电叶片，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取原始数据集，并对原始数据集进行预处理得到训练数据集；

S2：构建机器学习模型，使用训练数据集训练机器学习模型，并将训练完成的机器学习模型写入处理器(2)；

S3：风速测量装置(4)实时采集风速数据和风向数据；

S4：数据监测平台(3)接收风速测量装置(4)采集的风速数据和风向数据并将其传输至处理器(2)，实时监测叶片伸缩长度和发电效率；

S5：处理器(2)基于机器学习模型，根据风速数据和风向数据计算叶片伸缩长度，并将叶片伸缩长度传输至叶片收缩控制系统(1)；

S6：叶片收缩控制系统(1)控制伸缩叶片伸展或收缩，重复步骤S3，直至风力发电叶片停止工作。

9.根据权利要求8所述的一种自动收缩的风力发电叶片的控制方法，其特征在于，所述原始数据集包括风速数据、风向数据、以及与风速数据和风向数据相对应的最佳叶片伸缩长度。

10.根据权利要求8所述的一种自动收缩的风力发电叶片的控制方法，其特征在于，所述机器学习模型为卷积神经网络CNN机器学习模型。