(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202110330459.8 (22)申请日 2021.03.24 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 113027684 A (43)申请公布日 2021.06.25 (73)专利权人 明阳智慧能源集团股份公司 地址 528437 广东省中山市 火炬开发区火 炬路22号 (72)发明人 郭俊凯　尹硕临　王伟　卢军　 瞿沐淋　张广兴　韦佳铭　 (74)专利代理 机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 4 4245 代理人 冯炳辉 (51)Int.Cl. F03D 7/04(2006.01)F03D 7/02(2006.01) F03D 17/00(2016.01) F03D 80/00(2016.01) G06F 30/27(2020.01) (56)对比文件 CN 110778452 A,2020.02.1 1 CN 110778452 A,2020.02.1 1 CN 111859798 A,2020.10.3 0 CN 111878319 A,2020.1 1.03 CN 111561424 A,2020.08.21 US 2020309092 A1,2020.10.01 CN 111222677 A,2020.0 6.02 审查员 张倩 (54)发明名称 一种改善风力发电机组净空状态的智能控 制系统 (57)摘要 本发明公开了一种改善风力发电机组净空 状态的智能控制系统， 包括数据采集模块、 净空 测量模块和数据处理模块； 当风力发电机组运行 时， 净空测量模块通过激光器测距 监测叶片和塔 架的实际净空状态， 数据处理模块运用神经网络 算法对数据采集模块采集的运行数据和净空测 量模块采集的实际净空值进行学习和调整， 预测 未来风资源变化 以及调整风力发电机组的控制 策略， 并下发定桨距角指令， 从而改变风力发电 机组运行时的净空状态； 本发明能够根据数据处 理模块获取的变桨角度进行激光测距角度调整， 并通过实际净空值调整神经网络算法， 保证下发 定桨距角指令准确， 改变风力发电机组运行时的 净空状态， 节约整机成本， 提高了整机的经济性。 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 CN 113027684 B 2022.05.03 CN 113027684 B 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、权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 113027684 B 2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。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 113027684 B 3