[发明专利]一种改善风力发电机组净空状态的智能控制系统

权利要求书

1.一种改善风力发电机组净空状态的智能控制系统，其特征在于，包括：

数据采集模块，用于采集风力发电机组的运行数据，并将风力发电机组的运行数据传输给数据处理模块；

净空测量模块，通过激光器测距监测实际风力发电机组的净空状态，获取实际净空值，并将实际净空值传输给数据处理模块，其中，所述激光器采用面光源模式并安装在叶片的叶尖处；

数据处理模块，根据风力发电机组的运行数据和实际净空值调整风力发电机组的控制策略，下发定桨距角指令到风力发电机组的变桨系统中，使风力发电机组运行时的净空状态改变；

所述净空测量模块集成有激光器、叶片采集控制器、同步编码器、驱动器和轮毂采集节点，其中：

所述激光器负责采集净空信号并将净空信号放大后传输到叶片采集控制器中；

所述叶片采集控制器通过数据处理模块获取的变桨角度调整同步编码器，并将净空信号转换成数字信号后，通过无线网络发送到轮毂采集节点中；

所述同步编码器用于控制驱动器，使驱动器对激光器进行角度调整；

所述驱动器实现对激光器进行角度调整，保证激光器发射的激光垂直于风力发电机组的塔筒表面；

所述轮毂采集节点通过无线网络向叶片采集控制器授时，从而对接收的数据添加时间戳并整合，再通过无线网络汇总到数据处理模块中。

2.根据权利要求1所述的一种改善风力发电机组净空状态的智能控制系统，其特征在于：所述数据处理模块包括数据处理模组和数据控制模组，其中：

所述数据处理模组负责运用神经网络算法对风力发电机组的运行数据进行学习，并通过实际净空状态信息调整神经网络算法，预测未来风资源变化以及调整风力发电机组的控制策略；

所述数据控制模组负责下发定桨距角指令，改变风力发电机组运行时的净空状态。

3.根据权利要求2所述的一种改善风力发电机组净空状态的智能控制系统，其特征在于：所述神经网络算法采用双向长短期记忆神经网络算法，其包括输入门、输出门、遗忘门、tanh 函数和反向运算，其中：

所述输入门将前一时刻的状态值与当前时刻的输入值输入激活函数，得到一个重要度值来决定信息的更新情况；

所述输出门控制计算状态的最终输出，计算状态通过输出门的过滤，经由 tanh 函数压缩得到计算最终输出；

所述遗忘门用于控制先前时刻的状态是否保留到当前神经元状态，实现对记忆的筛选；

所述反向运算将输入的序列反转，重新按照长短期记忆网络的方式计算一遍输出，最终结果为正向长短期记忆网络与反向长短期记忆网络结果的堆叠，保证了计算结果特征有强的因果关系。

4.根据权利要求1所述的一种改善风力发电机组净空状态的智能控制系统，其特征在于：所述运行数据包括瞬时风速、平均风速、瞬时风向、平均风向、发电机转速、发电机转矩、变桨角度、偏航角度和有功功率。

5.根据权利要求1所述的一种改善风力发电机组净空状态的智能控制系统，其特征在于：所述数据采集模块为风力发电机组和风电场的监测设备。

6.根据权利要求1所述的一种改善风力发电机组净空状态的智能控制系统，其特征在于：所述叶片采集控制器、轮毂采集节点和数据处理模块具有存储数据功能，保证系统数据传输的稳定性。

7.根据权利要求1所述的一种改善风力发电机组净空状态的智能控制系统，其特征在于：所述轮毂采集节点集成有变桨计数传感器，且该轮毂采集节点与数据处理模块均集成有用于校准时间的同步时钟。