CN109944749A - 极端湍流的识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种极端湍流的识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质，所述识别方法包括：在当前的检测周期内，按照预设的采样周期获取风力发电机组的转速值；记录所述当前的检测周期内获取到的转速值中大于设定转速值的个数；若所述当前的检测周期内记录的所述个数大于设定值，则判定所述风力发电机组处于极端湍流工况。通过本发明实施例，能够有效提高极端湍流工况的识别效率和准确性。

Description

极端湍流的识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及风力发电机组技术领域，具体涉及一种极端湍流的识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

为保证风力发电机组的安全性和长期稳定可靠运行，风力发电机组的设计需要考虑运行环境条件和电力环境的影响，这些影响主要体现在载荷、适用寿命和正常工作等几个方面。各类环境条件分为正常外部条件和极端外部条件(如湍流工况等)，其中正常外部条件涉及的是长期疲劳载荷和运行状态。极端外部条件出现机会很少，但它是潜在的临界外部设计条件。风电机组载荷设计需要同时考虑这些外部条件和风力机运行模式。

湍流强度对风力发电机组的性能和寿命有很大影响。基于国际电工委员会(International Electrotechnical Commission，IEC)61400-1第三版(3rd Edition)的风力发电机组设计规范中，设计载荷情况(design load case，DLC)1.1和1.2包含了在风机使用寿命期间，在正常的运行条件下，由大气湍流造成的载荷要求，DLC1.3包含了由极端湍流造成的最大载荷要求，从而验证风力发电机组在此极端状态下未超出设计范围。但在极端湍流风况下，风力发电机组关键部件遭受的极限载荷不利于风力发电机组的运行，因此有必要进行基于极端湍流模型的控制策略调整，使机组在极端湍流的情况下尽量降低机组载荷。

目前，通常是使用风速仪测量风速来进行湍流强度的估计，但由于风速仪本身测量存在误差，且风速信号的测量也存在多种干扰，因此基于风速仪测量的风速进行湍流强度评估的评估结果准确性较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种极端湍流的识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质，能够有效提高极端湍流工况的识别效率和准确性。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种极端湍流的识别方法，该识别方法包括：

在当前的检测周期内，按照预设的采样周期获取风力发电机组的转速值；

记录当前的检测周期内获取到的转速值中大于设定转速值的个数；

若当前的检测周期内记录的个数大于设定值，则判定风力发电机组处于极端湍流工况。

根据本发明实施例的一个方面，判定风力发电机组处于极端湍流工况之后，该方法还包括：

按照以下策略中的至少一种对风力发电机组进行调控：

控制风力发电机组的额定功率下调至设定功率、控制风力发电机组的额定转速下调至设定转速、控制风力发电机组的最小桨距角上调至设定桨距角。

根据本发明实施例的一个方面，控制风力发电机组的额定功率下调至设定功率包括，控制风力发电机组的额定功率按照预设速率下调至设定功率。

根据本发明实施例的一个方面，按照以下策略中的至少一种对风力发电机组进行调控之后，该方法还包括：

记录风力发电机组在调控之后的运行状态下的运行时长；

若运行时长不小于设定时长，则控制风力发电机组由调控之后的运行状态恢复至控制前的运行状态，并进入下一个检测周期。

根据本发明实施例的一个方面，该方法还包括：

基于风力发电机组所在区域的历史风资源参数，按照标准正常湍流工况和标准极端湍流工况进行仿真；

分别统计一个检测周期内标准正常湍流工况所对应的风力发电机组的第一转速值，以及标准极端湍流工况所对应的风力发电机组的第二转速值；

根据第一转速值和/或第二转速值确定设定转速值。

根据本发明实施例的一个方面，根据第一转速值和/或第二转速值确定设定转速值，包括：

将第一转速值中的最大值确定为设定转速值。

根据本发明实施例的一个方面，该方法还包括：

分别确定第一转速值中大于设定转速值的第一转速个数，以及第二转速值中大于设定转速值的第二转速个数；

根据第一转速个数和第二转速个数确定设定值，其中，设定值大于第一转速个数且小于第二转速个数。

根据本发明实施例的另一个方面，提供了一种极端湍流的识别装置，该识别装置包括：

转速获取模块，用于在当前的检测周期内，按照预设的采样周期获取风力发电机组的转速值；

波动转速记录模块，用于记录当前的检测周期内获取到的转速值中大于设定转速值的个数；

极端湍流工况判定模块，用于在当前的检测周期内记录的个数大于设定值时，判定风力发电机组处于极端湍流工况。

根据本发明实施例的另一个方面，该识别装置还包括：

极端湍流工况调控模块，用于在判定风力发电机组处于极端湍流工况之后，按照以下策略中的至少一种对风力发电机组进行调控：

控制风力发电机组的额定功率下调至设定功率、控制风力发电机组的额定转速下调至设定转速、控制风力发电机组的最小桨距角上调至设定桨距角。

根据本发明实施例的另一个方面，控制风力发电机组的额定功率下调至设定功率包括，控制风力发电机组的额定功率按照预设速率下调至设定功率。

根据本发明实施例的另一个方面，该识别装置还包括：

调控监测模块，用于在按照以下策略中的至少一种对风力发电机组进行调控之后，记录风力发电机组在调控之后的运行状态下的运行时长；

极端湍流工况调控模块，还用于在运行时长不小于设定时长时，控制风力发电机组由调控之后的运行状态恢复至调控前的运行状态，并进入下一个检测周期。

根据本发明实施例的另一个方面，该识别装置还包括：

阈值确定模块，用于基于风力发电机组所在区域的历史风资源参数，按照标准正常湍流工况和标准极端湍流工况进行仿真，分别统计一个检测周期内标准正常湍流工况所对应的风力发电机组的第一转速值，以及标准极端湍流工况所对应的风力发电机组的第二转速值，根据第一转速值和/或第二转速值确定设定转速值。

根据本发明实施例的另一个方面，阈值确定模块，具体用于将第一转速值中的最大值确定为设定转速值。

根据本发明实施例的另一个方面，阈值确定模块，还用于分别确定第一转速值中大于设定转速值的第一转速个数，以及第二转速值中大于设定转速值的第二转速个数，根据第一转速个数和第二转速个数，确定设定值，其中，设定值大于第一转速个数且小于第二转速个数。

本发明实施例还提供了一种极端湍流的识别设备，识别设备包括存储器和处理器；

存储器存储有计算机程序代码；

处理器用于读取计算机程序代码来运行与计算机程序代码相对应的计算机程序，以实现如本发明任一实施例中的极端湍流的识别方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序指令，当指令在计算机上运行时，使得计算机执行如本发明任一实施例中的极端湍流的识别方法。

本发明实施例的极端湍流的识别方法、装置、设备及计算机可读存储介质，采用作为风力发电机组控制策略中重要输入的风力发电机组的转速来识别极端湍流工况，由于风力发电机是风力发电机组的动力输入设备，因此，与现有的基于风速仪所测量的风速来评估湍流强度的方式相比，本发明实施例能够更快速、更准确的识别出风力发电机组是否处于极端湍流工况，为极端湍流工况下风力发电机组控制策略的调整提供了支持。

附图说明

通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。

图1示出了根据本发明一实施例中提供的一种极端湍流的识别方法的流程示意图；

图2示出了本发明一具体示例中极端湍流工况下风力发电机组转速随时间的变化曲线示意图；

图3示出了本发明一具体示例中正常湍流工况下风力发电机组转速随时间的变化曲线示意图；

图4示出了根据本发明另一实施例中提供的一种极端湍流的识别方法的流程示意图；

图5示出了本发明一具体示例中极端湍流工况下开启极端湍流调控策略时叶根弯矩随时间的变化曲线示意图；

图6示出了本发明一具体实施例中极端湍流工况下未开启极端湍流调控策略时叶根弯矩随时间的变化曲线示意图；

图7示出了根据本发明一实施例中提供的一种极端湍流的识别装置的结构示意图；

图8示出了根据本发明另一实施例中提供的一种极端湍流的识别装置的结构示意图；

图9示出了根据本发明又一实施例中提供的一种极端湍流的识别装置的结构示意图；

图10示出了根据本发明再一实施例中提供的一种极端湍流的识别装置的结构示意图；

图11示出了可以实现根据本发明实施例的极端湍流的识别方法和装置的计算设备的示例性硬件架构的结构图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本发明的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。本发明决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本发明造成不必要的模糊。

湍流强度(turbulence intensity，TI)一般是指10分钟内风速随机变化幅度大小，是10分钟平均风速的标准偏差与同期平均风速的比率，是风力发电机组运行中承受的正常疲劳载荷。随着TI的增加，风力发电机组重要部件的疲劳载荷也同样增加。因此，需要对风力发电机组的极端湍流工况进行监测，以在极端湍流工况下实现对风力发电机组进行控制策略的转换，降低极端湍流工况下的风力发电机组的载荷。

图1示出了本发明实施例提供的一种极端湍流的识别方法的流程示意图。如图1所示，该识别方法主要可以包括以下几个步骤：

步骤S110：在当前的检测周期内，按照预设的采样周期获取风力发电机组的转速值。

风力发电机组的转速与风速的变化密切相关，机组的转速会随风速的变化而相应地进行调节，因此，能够基于风力发电机组的转速的变化来评估风力发电组所处区域的湍流的变化。由于风力发电机是风力发电机组的动力输入设备，风力发电机组的转速作为风力发电机组控制策略中的重要输入，能够更实时的反映出风速的变化情况，且转速信号与通过风速仪所采集的风速信号相比更为精确，因此，风力发电机组的转速能够更准确的评估湍流强度的变化，准确的识别出极端湍流工况。

由于极端湍流工况属于短时极端工况，因此，本发明实施例中通过设置检测周期，在每个检测周期内分别判断在该检测周期内是否出现了极端湍流工况。其中，检测周期优选为采样周期的整数倍。

本发明实施例中，获取风力发电机组的转速值的方式可以根据实际应用需要进行选择。例如，可以通过转速传感器直接采集风力发电机组的转速值，也可以是直接获取风力发电机组的变流器所反馈的风力发电机组的转速值。

可以理解的是，在基于获取到的风力发电机组的转速值进行极端湍流工况的识别之前，还可以首先对获取到的风力发电机组的转速值进行预处理，以减少干扰信号对风力发电机组转速的影响，提高用于极端湍流工况识别的转速的准确性。其中，上述预处理可以包括但不限于滤波等处理，通过滤波处理对转速信号中某些频率的信号进行衰减，以减少了这些信号对转速信号的干扰。

步骤S120：记录当前的检测周期内获取到的转速值中大于设定转速值的转速值的个数。

步骤S130：若当前检测周期内记录的个数大于设定值，则判定风力发电机组处于极端湍流工况。

可以理解的是，上述设定值不大于检测周期除以采样周期得到的结果中的整数值，即设定值不可能大于一个检测周期内获取到的风力发电机组的转速值的总个数。

IEC61400-1 3rd Edition的风力发电机组设计规范中，定义了极端湍流的模型(ETM)，湍流强度反映的是风速的波动情况，湍流强度越大，气流越不稳定，波动越大，导致风力发电机组遭受的载荷越大。极端湍流工况与正常湍流工况相比，风速在短时内会出现多次较大的波动，从而引起风力发电机组转速的短时多次变化，因此，可以在每个检测周期的起始时刻开始记录当前检测周期内出现的风力发电机组的转速值大于设定转速值的个数，若在当前检测周期结束时，该检测周期内记录的个数不大于设定值，则说明在当前检测周期内，风力发电机组所处的区域处于一个相对比较稳定的状态，可以判定未出现极端湍流工况，此时进入下一个检测周期，继续按照上述采样周期获取风力发电机组的转速值，重新记录这个当前检测周期内风力发电机组的转速值大于上述设定转速值的个数，再根据记录的个数与上述设定值判定是否出现极端湍流工况，从而实现了对风力发电机组是否处于极端湍流工况的持续检测。

如果在一个当前检测周期未结束时，记录的个数就已经大于设定值，则说明在当前检测周期内风速短时发生多次较大的变化，可以判定风力发电机组遭遇了极端湍流工况。

本发明实施例中，记录当前的检测周期内获取到的转速值中大于设定转速值的转速值的个数之前，该识别方法还可以包括：

基于风力发电机组所在区域的历史风资源参数，按照标准正常湍流工况和标准极端湍流工况进行仿真；

按照采样周期，分别统计一个检测周期内标准正常湍流工况所对应的风力发电机组的第一转速，以及该一个检测周期内标准极端湍流工况所对应的风力发电机组的第二转速；

根据第一转速和/或第二转速，确定所述设定转速值。

具体地，为了使上述设定转速值与风力发电机组所处区域的实际情况更加符合，且保证正常湍流工况时不触发极端湍流工况的控制策略(包括但不限于降功率或降转速或变桨的控制)，使风力发电机组处于正常发电，避免不必要的发电量损失，在本发明实施例中，可以根据区域的历史风资源参数(但不限于不同时段的平均风速、空气密度、风速频率分布和风能频率分布等参数)，并按照IEC标准的正常湍流模型和极端湍流工况模型分别进行正常湍流工况和极端湍流工况的仿真，并按照上述检测周期和采样周期，分别统计记录一个检测周期中两种工况下风力发电机组的多个转速值，根据记录的正常湍流工况下的多个第一转速值和/或极端湍流工况下的多个第二转速值，确定出设定转速值。

本发明实施例中，根据第一转速和/或第二转速确定设定转速值，包括：

将第一转速值中的最大值确定为设定转速值。

通过将第一转速值中的最大值确定为设定转速值，再通过配置相对应的设定值，可以避免正常湍流工况被判定为极端湍流工况的情况出现，避免了极端湍流工况调控策略的触发导致风力发电机组的发电量降低的问题。

本发明实施例中，在根据第一转速值和/或第二转速值确定设定转速值之后，该识别方法还可以包括：

分别确定第一转速值中大于设定转速值的第一转速个数，以及第二转速值中大于设定转速值的第二转速个数；

根据第一转速个数和第二转速个数确定设定值，其中，设定值大于第一转速个数且小于第二转速个数。

由于在确定出上述设定转速值之后，即可分别统计得到第一转速值(对应正常湍流工况)中大于该设定转速值的第一转速个数，以及第二转速值(对应极端湍流工况)中大于该设定转速值的第二转速个数，由于设定值是用于区别极端湍流工况和正常湍流工况，因此，可以基于上述统计得到第一转速个数和第二转速个数，确定得到更加符合风力发电机组所处区域环境的设定值。

本发明实施例中，通过将设定值配置为大于第一转速个数的数值，避免了正常湍流工况被判定为极端湍流工况、极端湍流工况下的调控策略被触发导致风力发电机组的发电量降低的问题。

本发明一可选实施例中，可以设计风力发电机组的正常湍流工况和极端湍流工况，该设计工况可以是设计风力发电机组的额定风速下的正常湍流工况和极端湍流工况，也可以是分别设计风力发电机组的切入风速到切出风速的各风速段下正常湍流工况和极端湍流工况。在设计风力发电机组的切入风速到切出风速的各风速段下正常湍流工况和极端湍流工况时，可以按照采样周期，分别统计一个检测周期内各风速段下的正常湍流工况所对应的风力发电机组的第一转速值，以及各风速段下的极端湍流工况所对应的风力发电机组的第二转速值，通过分别比对各风速段所对应的第一转速值和第二转速值，可以得到每个风速段下大于第一转速值中最大转速且小于第二转速值中最大转速的转速范围，并可以根据各风速段下所对应的转速范围，确定出设定转速值。

由于对于上述各风速段中的每一个风速段而言，风力发电机组在正常湍流工况下不存在风力发电机组转速大于该转速范围的最小值的情况，且在极端湍流工况下存在风力发电机组转速大于该转速范围的最大值的情况，因此，可以根据各风速段下的转速范围中确定出用于极端湍流工况识别的设定转速值，且此时确定的设定转速值更加符合风力发电机组所处的区域环境，使极端湍流工况的识别结果更加准确，此时，进一步可以通过设置上述设定值，使正常湍流工况下大于设定转速值的个数不超过该设定值，从而保证了正常湍流工况下不会被识别为极端湍流工况，避免了触发极端湍流工况调控策略、导致发电量损失。

在实际应用中，根据各风速段所对应的转速范围，确定设定转速值的具体方式可以有多种，例如，可以是选择其中一个风速段所对应的转速范围中的一个转速值作为设定转速值，也可以是将从各风速值所对应的转速范围中的最小转速作为设定转速值，还可以是将所有转速范围中的最小转速值作平均或最大转速值作平均，将计算出的均值作为设定速度值，还可以是将与切入风速和切出风速的均值最接近的风速值所对应的转速范围中的一个转速值或最小转速值作为设定转速值，还可以将与风力发电机组的额定风速最接近的风速段所对应的转速范围中的一个转速值作为设定转速值等等。

可以理解的是，在实际应用中，上述设定转速值也可以直接根据经验值进行设定。

作为一个具体示例，图2和图3分别示出了在检测周期为600S、采样周期为0.02S时，某一风速段下极端湍流工况下风力发电机组转速随时间的变化曲线示意图和正常湍流工况下风力发电机组转速随时间的变化曲线示意图，图中横坐标表示时间，单位为秒，纵坐标表示风力发电机组的转速，单位为转/每分钟。由图2和图3可以看出，图中转速V₀即为大于正常湍流工况对应的第一转速值中最大转速且小于极端湍流工况对应的第二转速值中最大转速的一个转速阈值，因此，可以将V₀作为可以用于识别极端湍流工况的设定转速值。

此外，由图2和图3可以看出，在该具体示例中，极端湍流工况下大于设定转速值的转速有4个，正常湍流工况大于设定转速值的转速为零，因此，本具体示例中可以将设定值设定为3。

本发明实施例的极端湍流识别方法，以一个检测周期为周期，实现了对风力发电机组湍流工况的实时监测与判定，与现有的基于风速仪所测量的风速来评估区域湍流的方式相比，采用作为风力发电机组控制策略中重要输入的风力发电机组的转速来评估，能够更快速、准确的识别出风力发电机组是否处于极端湍流工况，为极端湍流工况下风力发电机组控制策略的调整提供了支持，以能够控制风力发电机组在极端湍流工况下作出快速调整，减少风力发电机组所承受的载荷。

图4示出了本发明另一实施例中一种极端湍流的识别方法的流程示意图。如图4所示，本发明实施例中的识别方法，在判定风力发电机组处于极端湍流工况之后，还可以包括：

步骤S140：按照预设的极端湍流调控策略对风力发电机组进行调控。

为了降低极端湍流工况下风力发电机组的极限载荷，以延长风力发电机组的寿命，本发明实施例中，在判定出风力发电机组处于极端湍流工况时，需要根据极端湍流调控策略对风力发电机组进行调控，以降低风力发电机组的载荷。

需要说明的是，在实际应用中，还可以根据实际应用场景，设置是否开启上述极端湍流调控策略，即可以通过设置调控策略使能标志位，在判定风力发电机组处于极端湍流工况之后，首先通过判断调控策略使能标志位是否开启，如果开启则根据极端湍流调控策略对风力发电机组进行相应的调控，如果使能标志位处于未开启状态，则不作调控处理，更好的满足了实际应用需求。

本发明实施例中，极端湍流调控策略可以包括但不限于以下策略中的至少一种：

控制风力发电机组的额定功率下调至设定功率、控制风力发电机组的额定转速下调至设定转速、控制风力发电机组的最小桨距角上调至设定桨距角。

风力发电机组输出功率的变化会带来载荷的波动，因此，在极端湍流工况下，可以通过直接控制下调风力发电机组的额定功率来降低极端提风力发电机组所承受的载荷。

在风速小于风力发电机组的额定风速时，风力发电机组的转速会随着风速的增大而增大，直至转速达到风力发电机组的额定转速，转速增大，风力发电机组的输出功率也会相应增大，因此可以通过下调风力发电机组的额定转速来调控风力发电机组所承受的载荷。

风力发电机组的桨叶的桨距角会随着风速的变化而自动调节，最小桨距角为桨叶的桨距角所能变化到的最小角度，在极端湍流工况下，由于风速会在短时内发生多次变化，因此，桨距角也会相应的发生短时多次的变化，会多次频繁在某一角度值(该角度值根据风力发电机组所处工况的不同可以不同)与最小桨距角之间的角度范围内发生变化，导致风力发电机组所承受的载荷增大，因此，可以通过上调风力发电机组的最小桨距角，以减少桨距角在变化时的角度变化幅度，通过限制桨距角变化的幅度，达到降低极端湍流工况下风力发电机组的载荷的目的。

本发明一可选实施例中，控制风力发电机组的输出功率由额定功率下调至设定功率包括：控制风力发电机组的额定功率按照预设速率下调至设定功率。

为了在调控风力发电机组输出功率的过程中，能够进一步减少风力发电机组所承受的载荷，可以按照预设速率将风力发电机组的输出功率由额定功率逐步下调至设定功率。

作为一个具体示例，图5和图6分别示出了在极端湍流工况下降功率功能(即控制风力发电机组的额定功率下调至设定功率)开启和降功率功能关闭两种不同状态下，风力发电机组的叶根弯矩的变化曲线示意图，图中，横坐标表示时间，单位为秒，纵坐标表示叶根弯矩(My)，单位为千牛米。由图5和图6可以看出，通过开启降功率功能能够有效降低风力发电组的叶根弯矩，减少了风力发电机组所承受的载荷。

本发明实施例中，按照预设的极端湍流调控策略对风力发电机组进行调控之后，还包括：

记录风力发电机组在调控之后的运行状态下的运行时长；

若运行时长不小于设定时长，则控制风力发电机组由调控之后的运行状态恢复至调控前的运行状态，并进入下一个检测周期。

本发明实施例中，由于极端湍流工况一般是短时工况，因此，为了减少由于极端湍流工况调控所造成的发电量的损失，需要设定调控的时长，在风力发电机组在调控之后的运行状态下的运行时长大于设定时长时，控制风力发电组恢复至调控前的运行状态，以保证风力发电机组的发电量。在控制风力发电机组由调控之后的运行状态恢复至调控前的运行状态之后，直接进入下一个检测周期，继续按照上述采集周期获取风力发电机组的转速，并记录此时当前检测周期(即下一个检测周期)内获取到的风速大于设定转速值的个数，从而实现极端湍流工况的持续判定与识别。

图7示出了本发明一实施例中一种极端湍流的识别装置的结构示意图。如图7所示，本发明实施例的识别装置100可以包括转速获取模块110、波动转速记录模块120和极端湍流工况判定模块130。

转速获取模块110，用于在当前的检测周期内，按照预设的采样周期获取风力发电机组的转速值。

波动转速记录模块120，用于记录当前的检测周期内获取到的转速值中大于设定转速值的转速值的个数。

极端湍流工况判定模块130，用于在当前的检测周期内记录的个数大于设定值时，判定风力发电机组处于极端湍流工况。

图8示出了本发明一实施例中一种极端湍流的识别装置的结构示意图。如图8所示，本发明实施例的识别装置100还可以包括极端湍流工况调控模块140。

极端湍流工况调控模块140，用于在判定风力发电机组处于极端湍流工况之后，按照以下策略中的至少一种对风力发电机组进行控制：

控制风力发电机组的额定功率下调至设定功率、控制风力发电机组的额定转速下调至设定转速、控制风力发电机组的最小桨距角上调至设定桨距角。

本发明实施例中，控制风力发电机组的额定功率下调至设定功率包括控制风力发电机组的额定功率按照预设速率下调至设定功率。

本发明实施例中，如图9所示，识别装置100还可以包括调控监测模块150。

调控监测模块150，用于在上述按照以下策略中的至少一种对风力发电机组进行控制之后，记录风力发电机组在调控之后的运行状态下的运行时长。

对应的，极端湍流工况调控模块140，还用于在运行时长不小于设定时长时，控制风力发电机组由调控之后的运行状态恢复至调控前的运行状态，并进入下一个检测周期。

本发明实施例中，如图10所示，识别装置100还可以包括阈值确定模块160。

阈值确定模块160，用于基于风力发电机组所在区域的历史风资源参数，按照标准正常湍流工况和标准极端湍流工况进行仿真，分别统计一个检测周期内标准正常湍流工况所对应的风力发电机组的第一转速值，以及标准极端湍流工况所对应的风力发电机组的第二转速值，根据第一转速值和/或第二转速值确定设定转速值。

本发明实施例中，阈值确定模块160，具体用于将第一转速中的最大值确定为设定转速值。

本发明实施例中，阈值确定模块160，还用于分别确定所述第一转速中大于所述设定转速值的第一转速个数，以及所述第二转速中大于所述设定转速值的第二转速个数，根据第一转速个数和第二转速个数确定设定值，其中，设定值大于第一转速个数且小于第二转速个数。

可以理解的是，本发明实施例的极端湍流的识别装置300，可对应于根据本发明实施例的极端湍流的识别方法的执行主体，并且识别装置300的各个模块的上述操作和/或功能分别是为了实现本发明各实施例的极端湍流的识别方法的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

结合图1至图10描述的根据本发明实施例的极端湍流的识别方法和装置的至少一部分可以由计算设备实现。图11示出了根据本发明实施例的计算设备的示意性结构框图。如图11所示，计算设备200可以包括输入设备201、输入接口202、处理器203、存储器204、输出接口205、以及输出设备206。其中，输入接口202、处理器203、存储器204、以及输出接口205通过总线210相互连接，输入设备201和输出设备206分别通过输入接口202和输出接口205与总线210连接，进而与计算设备200的其他组件连接。具体地，输入设备201接收来自外部的输入信息，并通过输入接口202将输入信息传送到处理器203；处理器203基于存储器204中存储的计算机可执行指令对输入信息进行处理以生成输出信息，将输出信息临时或者永久地存储在存储器204中，然后通过输出接口205将输出信息传送到输出设备206；输出设备206将输出信息输出到计算设备200的外部供用户使用。

也就是说，图11所示的计算设备200可以被实现为极端湍流的识别设备，该识别设备可以包括存储器204和处理器203。存储器204用于存储计算机程序，处理器203用于执行存储器204中存储的计算机程序，以实现本发明上述任一实施例中的极端湍流的识别方法。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行本发明上述任一实施例的极端湍流的识别方法。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

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、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、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……”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。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序或者若干步骤同时执行。

本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。

Claims (16)

1.一种极端湍流的识别方法，其特征在于，所述识别方法包括：

在当前的检测周期内，按照预设的采样周期获取风力发电机组的转速值；

记录所述当前的检测周期内获取到的转速值中大于设定转速值的个数；

若所述当前的检测周期内记录的所述个数大于设定值，则判定所述风力发电机组处于极端湍流工况。

2.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，所述判定所述风力发电机组处于极端湍流工况之后，所述方法还包括：

按照以下策略中的至少一种对风力发电机组进行调控：

控制所述风力发电机组的额定功率下调至设定功率、控制所述风力发电机组的额定转速下调至设定转速、控制所述风力发电机组的最小桨距角上调至设定桨距角。

3.根据权利要求2所述的识别方法，其特征在于，所述控制所述风力发电机组的额定功率下调至设定功率包括，控制所述风力发电机组的所述额定功率按照预设速率下调至所述设定功率。

4.根据权利要求3所述的识别方法，其特征在于，所述按照以下策略中的至少一种对风力发电机组进行调控之后，还包括：

记录所述风力发电机组在调控之后的运行状态下的运行时长；

若所述运行时长不小于设定时长，则控制所述风力发电机组由所述调控之后的运行状态恢复至控制前的运行状态，并进入下一个检测周期。

5.根据权利要求1所述的识别方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述风力发电机组所在区域的历史风资源参数，按照标准正常湍流工况和标准极端湍流工况进行仿真；

分别统计一个所述检测周期内标准正常湍流工况所对应的所述风力发电机组的第一转速值，以及标准极端湍流工况所对应的所述风力发电机组的第二转速值；

根据所述第一转速值和/或所述第二转速值确定所述设定转速值。

6.根据权利要求5所述的识别方法，其特征在于，所述根据所述第一转速值和/或所述第二转速值确定所述设定转速值，包括：

将所述第一转速值中的最大值确定为所述设定转速值。

7.根据权利要求6所述的识别方法，其特征在于，所述方法还包括：

分别确定所述第一转速值中大于所述设定转速值的第一转速个数，以及所述第二转速值中大于所述设定转速值的第二转速个数；

根据所述第一转速个数和所述第二转速个数确定所述设定值，其中，所述设定值大于所述第一转速个数且小于所述第二转速个数。

8.一种极端湍流的识别装置，其特征在于，所述识别装置包括：

转速获取模块，用于在当前的检测周期内，按照预设的采样周期获取风力发电机组的转速值；

波动转速记录模块，用于记录所述当前的检测周期内获取到的转速值中大于设定转速值的个数；

极端湍流工况判定模块，用于在所述当前的检测周期内记录的所述个数大于设定值时，判定所述风力发电机组处于极端湍流工况。

9.根据权利要求8所述的识别装置，其特征在于，所述识别装置还包括：

极端湍流工况调控模块，用于在判定所述风力发电机组处于极端湍流工况之后，按照以下策略中的至少一种对风力发电机组进行调控：

控制所述风力发电机组的额定功率下调至设定功率、控制所述风力发电机组的额定转速下调至设定转速、控制所述风力发电机组的最小桨距角上调至设定桨距角。

10.根据权利要求9所述的识别装置，其特征在于，所述控制所述风力发电机组的额定功率下调至设定功率包括，控制所述风力发电机组的所述额定功率按照预设速率下调至所述设定功率。

11.根据权利要求9所述的识别装置，其特征在于，所述识别装置还包括：

调控监测模块，用于在按照以下策略中的至少一种对风力发电机组进行调控之后，记录所述风力发电机组在调控之后的运行状态下的运行时长；

所述极端湍流工况调控模块，还用于在所述运行时长不小于设定时长时，控制所述风力发电机组由所述调控之后的运行状态恢复至调控前的运行状态，并进入下一个检测周期。

12.根据权利要求8所述的识别装置，其特征在于，所述识别装置还包括：

阈值确定模块，用于基于所述风力发电机组所在区域的历史风资源参数，按照标准正常湍流工况和标准极端湍流工况进行仿真；分别统计一个所述检测周期内标准正常湍流工况所对应的所述风力发电机组的第一转速值，以及标准极端湍流工况所对应的所述风力发电机组的第二转速值；根据所述第一转速值和/或所述第二转速值确定所述设定转速值。

13.根据权利要求12所述的识别装置，其特征在于，

所述阈值确定模块，具体用于将所述第一转速值中的最大值确定为所述设定转速值。

14.根据权利要求13所述的识别装置，其特征在于，

所述阈值确定模块，还用于分别确定所述第一转速值中大于所述设定转速值的第一转速个数，以及所述第二转速值中大于所述设定转速值的第二转速个数，根据所述第一转速个数和所述第二转速个数，确定所述设定值，其中，所述设定值大于所述第一转速个数且小于所述第二转速个数。

15.一种极端湍流的识别设备，其特征在于，所述识别设备包括存储器和处理器；

所述存储器存储有计算机程序代码；

所述处理器用于读取所述计算机程序代码来运行与所述计算机程序代码相对应的计算机程序，以实现如权利要求1至7中任一项所述的极端湍流的识别方法。

16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括计算机程序指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1至7中任一项所述的极端湍流的识别方法。