專利名稱：獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線以及風(fēng)電設(shè)備控制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風(fēng)能設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法、裝置和 風(fēng)電設(shè)備的控制方法和裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是一種清潔的可再生資源，作為風(fēng)能利用的主要形式，風(fēng)力發(fā)電是目前技術(shù) 最成熟、最具規(guī)?；_發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的可再生能源發(fā)電方式之一。在風(fēng)電設(shè)備 的各項性能指標(biāo)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率曲線是最重要的一項，所謂風(fēng)電設(shè)備的功率曲線就 是風(fēng)電設(shè)備輸出功率隨風(fēng)速和空氣密度的變化而變化的曲線，因此，風(fēng)電設(shè)備的功率曲線 不僅與風(fēng)速有關(guān)，還與空氣密度有關(guān)。功率曲線對于風(fēng)電設(shè)備很重要，通常風(fēng)電設(shè)備在運行 中都需要根據(jù)該功率曲線調(diào)整風(fēng)電設(shè)備的輸出功率，即實現(xiàn)風(fēng)能跟蹤控制。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的空氣密度稱為標(biāo)準(zhǔn)空氣密度。在標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下，風(fēng)電設(shè)備的 輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系曲線稱為風(fēng)電設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)功率曲線。標(biāo)準(zhǔn)功率曲線是一條理論上模 擬的曲線，是在風(fēng)電設(shè)備出廠的時候，在標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下，根據(jù)風(fēng)電設(shè)備輸出功率與風(fēng)速關(guān) 系式模擬出來的曲線，并不是實際測得的風(fēng)速與輸出功率的曲線。在風(fēng)電設(shè)備實際工作的 風(fēng)電場情況下，風(fēng)電設(shè)備的實際輸出功率與風(fēng)速的關(guān)系曲線稱為風(fēng)電設(shè)備的實際輸出功率 曲線，由于風(fēng)電場的實際空氣密度并非標(biāo)準(zhǔn)空氣密度，所以風(fēng)電設(shè)備的實際輸出功率曲線 與標(biāo)準(zhǔn)功率曲線是不同的。目前，在對風(fēng)電設(shè)備進(jìn)行風(fēng)能跟蹤控制過程中，為了適應(yīng)空氣密度的變化，需要根 據(jù)空氣密度對功率曲線進(jìn)行修正，在現(xiàn)有的修正策略中，主要是針對不同海拔對預(yù)存的一 條標(biāo)準(zhǔn)功率曲線進(jìn)行修正，即在將風(fēng)電設(shè)備安裝在固定場所之后，根據(jù)安裝地區(qū)的海拔對 標(biāo)準(zhǔn)功率曲線乘以一個修正系數(shù)，以后風(fēng)電設(shè)備的控制過程均按照該修正后的功率曲線為 準(zhǔn)。但是在實際中，空氣密度與海拔高度、氣壓、氣溫和濕度等諸多環(huán)境參數(shù)有關(guān)，因此在不 同的風(fēng)電場，同一風(fēng)電場的不同季節(jié)月份的空氣密度都有所不同，特別是風(fēng)電場的冬夏兩 季，實際空氣密度差別很大，所以即便是在固定不動的風(fēng)電設(shè)備在各個時間的實際輸出功 率曲線也是一個變化的曲線。而現(xiàn)有技術(shù)中僅僅按照一條預(yù)先根據(jù)海拔高度為依據(jù)修正后 的功率曲線進(jìn)行控制，根本沒有考慮在同一海拔高度的地區(qū)的不同季節(jié)月份也會造成功率 曲線的變化，所以利用現(xiàn)有方法修正的功率曲線不具有動態(tài)性，準(zhǔn)確性較低；進(jìn)一步地，在 將經(jīng)過該準(zhǔn)確性較低的修正方法修正的功率曲線應(yīng)用在風(fēng)電設(shè)備的功率控制中，也會增大 控制過程的誤差。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法、裝置和風(fēng) 電設(shè)備的控制方法、裝置，能夠克服現(xiàn)有技術(shù)中獲得的功率曲線準(zhǔn)確性較低的缺陷。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個實施例提供一種獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法， 包括
獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線 之間關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線。本發(fā)明的另一個實施例提供一種風(fēng)電設(shè)備的控制方法，包括獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線 之間關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線；根據(jù)獲得的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線，控制風(fēng)電設(shè)備的運行。本發(fā)明的再一個實施例提供一種獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的裝置，包括獲取單元，用于獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；確定單元，用于利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電 設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線。本發(fā)明的再一個實施例提供一種風(fēng)電設(shè)備的控制裝置，包括獲取單元，用于獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；確定單元，用于利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電 設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線，并 輸出至控制單元中；控制單元，用于利用接收到的當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線，控制 風(fēng)電設(shè)備的運行。根據(jù)本發(fā)明實施例，由于是根據(jù)風(fēng)電設(shè)備所處當(dāng)前環(huán)境的空氣密度確定相對應(yīng)的 功率曲線，這就使得獲取的功率曲線更適合當(dāng)?shù)禺?dāng)時的情況，準(zhǔn)確性更高；進(jìn)一步地在將該 功率曲線應(yīng)用在風(fēng)電設(shè)備的控制過程中，可以使得風(fēng)電設(shè)備最大限度地追蹤最大風(fēng)能，提 高風(fēng)電設(shè)備發(fā)電量。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明 的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù) 這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實施例提供的一種獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法的示意圖；圖2是本發(fā)明提供的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法的一個實施例的示意圖；圖3是本發(fā)明提供的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法的另一個實施例的示意圖；圖4是本發(fā)明實施例提供的一種獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的裝置的示意圖；圖5是本發(fā)明提供的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的裝置的一個實施例的示意圖；圖6是本發(fā)明提供的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的裝置的另一個實施例的示意圖；圖7是本發(fā)明例提供的一種風(fēng)電設(shè)備的控制方法的示意圖；圖8是本發(fā)明提供的風(fēng)電設(shè)備的控制方法的一個實施例的示意圖；圖9是本發(fā)明提供的風(fēng)電設(shè)備的控制方法的另一個實施例的示意圖；圖10是本發(fā)明實施例提供的一種風(fēng)電設(shè)備的控制裝置的示意圖11是本發(fā)明提供的風(fēng)電設(shè)備的控制裝置的一個實施例的示意圖；圖12是本發(fā)明提供的風(fēng)電設(shè)備的控制裝置的一個實施例的示意圖；圖13是本發(fā)明實施例提供的一種空氣密度檢測裝置的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例 中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是 本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實施例提供一種獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法，如圖1所示，包括如下步 驟步驟S101 獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；步驟S102 利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備 的功率曲線之間關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線。利用本發(fā)明實施例提供的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法，可以根據(jù)風(fēng)電設(shè)備所處 當(dāng)前環(huán)境的空氣密度確定相對應(yīng)的功率曲線，這就使得獲取的功率曲線更適合當(dāng)?shù)禺?dāng)時的 情況，準(zhǔn)確性更高；進(jìn)一步地在將該功率曲線應(yīng)用在風(fēng)電設(shè)備的控制過程中，可以使得風(fēng)電 設(shè)備最大限度地追蹤最大風(fēng)能，提高風(fēng)電設(shè)備發(fā)電量。以下分別以預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型采用的 不同形式分別舉例說明。實施例一圖2為本發(fā)明提供的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法的一個實施例的示意圖。在本 實施例中，預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型為風(fēng)電設(shè)備的功率 與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系；如圖2所示，該方法包括如下步驟步驟S201 獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度。即使風(fēng)電設(shè)備的位置不動，不同時間的附近空氣密度也是不同，由于空氣密度對 功率曲線有直接影響，當(dāng)前的空氣密度的獲取可以為獲得當(dāng)前應(yīng)該采用的功率曲線提供了 前提條件。上述獲取當(dāng)前環(huán)境的空氣密度可以是實時獲取的，也可以是每隔一段時間獲取一 次當(dāng)前的空氣密度。步驟S202 利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系，計算得到當(dāng)前空氣密 度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。上述風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系可以采用風(fēng)能原理，即下式P＝1/2pAv3(式子 1)其中，P為風(fēng)電設(shè)備的功率，P為空氣密度，A為風(fēng)電設(shè)備的風(fēng)輪葉片旋轉(zhuǎn)一周的 掃掠的面積，v為風(fēng)速。式子1闡述了風(fēng)能原理中對風(fēng)電設(shè)備的功率隨風(fēng)速變化形成的功 率曲線與空氣密度的關(guān)系。
根據(jù)例如式子1中定義的風(fēng)電設(shè)備功率與風(fēng)速和空氣密度的關(guān)系，將當(dāng)前環(huán)境的 空氣密度代入，即可得到當(dāng)前空氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，也就獲得了當(dāng)前空氣 密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。由此可見，本實施例中不是采用如現(xiàn)有技術(shù)中在風(fēng)電設(shè)備初始安裝時經(jīng)過一次根 據(jù)海拔高度進(jìn)行的修正以后就固定不變了 ；而是根據(jù)獲取的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度重新計算 功率曲線，這就使得獲得的功率曲線是與當(dāng)前環(huán)境相適應(yīng)的，隨著時間的推移，當(dāng)前環(huán)境的 空氣密度發(fā)生變化，由此計算得到的功率曲線也會相應(yīng)調(diào)整，所以本實施例提供的方法獲 取的功率曲線更適合當(dāng)?shù)禺?dāng)時的情況，進(jìn)一步地將該功率曲線應(yīng)用在控制過程中，會使得 風(fēng)電設(shè)備的運行更加穩(wěn)定可靠。實施例二圖3為本發(fā)明提供的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法的另一個實施例的示意圖。在 本實施例中，預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型包括存儲的功 率曲線數(shù)據(jù)庫、以及風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系；該實施例與第一實施例的 區(qū)別在于在獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法的第一實施例中，每次為獲得與當(dāng)前環(huán)境的空 氣密度對應(yīng)的功率曲線都必須依據(jù)功率與風(fēng)速和空氣密度的關(guān)系進(jìn)行重新計算；而本發(fā)明 提供的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法的第二實施例中存儲了功率曲線數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫中 存儲了至少一條功率曲線和與該功率曲線對應(yīng)的空氣密度，這里的對應(yīng)關(guān)系可以是每條功 率曲線都是由對應(yīng)的空氣密度代入到功率與風(fēng)速和空氣密度的關(guān)系得到的。在獲得當(dāng)前環(huán) 境的空氣密度對應(yīng)的功率曲線時，首先從功率曲線數(shù)據(jù)庫中查找能夠匹配的功率曲線，如 果沒有匹配成功才進(jìn)行重新計算。具體地，包括如下步驟步驟S301 獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；同理，步驟S301中獲取當(dāng)前環(huán)境的空氣密度可以是實時獲取的，也可以是每隔一 段時間獲取一次當(dāng)前的空氣密度。步驟S302 判斷存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫中是否存在與步驟S301中獲取的當(dāng)前環(huán) 境空氣密度相匹配的空氣密度，如果存在，執(zhí)行步驟S303，如果不存在，執(zhí)行步驟S304。上述功率曲線數(shù)據(jù)庫存儲了至少一條功率曲線和該功率曲線對應(yīng)的空氣密度，上 述每條功率曲線可以是由其對應(yīng)的空氣密度根據(jù)功率曲線與風(fēng)速和空氣密度的關(guān)系計算 得到的，計算過程也可以依據(jù)實施例一中的式子1進(jìn)行。判斷存儲功率曲線數(shù)據(jù)庫中的功率曲線對應(yīng)的空氣密度是否與當(dāng)前環(huán)境的空氣 密度相匹配可以是判斷功率曲線數(shù)據(jù)庫中待對比的功率曲線對應(yīng)的空氣密度與當(dāng)前環(huán)境 的空氣密度是否相同，此時匹配的條件為功率曲線數(shù)據(jù)庫中的一條功率曲線對應(yīng)的空氣密 度與當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相等。上述要求功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲的待對比的空氣密度與當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相 等作為匹配條件有些嚴(yán)格，雖然這樣最終使得獲取的功率曲線與當(dāng)前環(huán)境條件最吻合，但 是有些應(yīng)用場合并不需要如此精確，只要獲取功率曲線近似與當(dāng)前環(huán)境條件相適合即可， 基于這樣的考慮，判斷存儲功率曲線數(shù)據(jù)庫中的功率曲線對應(yīng)的空氣密度是否與當(dāng)前環(huán)境 的空氣密度相匹配還可以是判斷功率數(shù)據(jù)庫中是否存在與獲取的當(dāng)前環(huán)境空氣密度的差 值的絕對值小于第一閾值的空氣密度，此時匹配的條件為功率曲線數(shù)據(jù)庫中待對比的功率 曲線對應(yīng)的空氣密度與當(dāng)前環(huán)境的空氣密度之間存在差值，并且該差值的絕對值小于預(yù)設(shè)的閾值，當(dāng)然對于功率曲線數(shù)據(jù)庫中的一條功率曲線對應(yīng)的空氣密度與當(dāng)前環(huán)境的空氣密 度相等也是滿足上述匹配條件的，總之該匹配條件要求更寬松。另外，為了增加匹配條件的 合理性，上述第一閾值的選取應(yīng)該遵循以下條件，即將功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲的所有功率 曲線分別對應(yīng)的空氣密度按大小排序后，上述選取的第一閾值應(yīng)該小于相鄰兩個空氣密度 之間的間隔的最小值的一半。步驟S303 在步驟S302中的判斷結(jié)果為存在時，直接從功率曲線數(shù)據(jù)庫中讀取步 驟S302中與當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配的空氣密度對應(yīng)的功率曲線，作為當(dāng)前空氣密度情 況的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。如果步驟S302中匹配成功，則不再需要依據(jù)當(dāng)前環(huán)境的空氣密度重新計算功率 曲線，而只需要從功率曲線數(shù)據(jù)庫中讀取現(xiàn)有的功率曲線，節(jié)省了處理時間。步驟S304 在步驟S302中的判斷結(jié)果為不存在時，利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密 度和風(fēng)速的關(guān)系，計算得到當(dāng)前空氣密度情況下功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密度情 況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。這樣，只有在從功率曲線數(shù)據(jù)庫中找不到能夠匹配成功的功率曲線后，才利用步 驟S304重新計算當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。而步驟S304中計算功率曲線也可以依據(jù)式子1中所示的風(fēng)能原理表示的風(fēng)電設(shè) 備的功率與風(fēng)速和空氣密度的關(guān)系。由此可見本實施例相對于實施例一提供的獲得功率曲線的方法，在實現(xiàn)獲得風(fēng)電 設(shè)備的功率曲線更適合當(dāng)?shù)禺?dāng)時的情況，而且由于首先與功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲的功率曲 線進(jìn)行對比，如果匹配成功，則不需要進(jìn)行計算，直接讀取功率曲線數(shù)據(jù)庫中的功率曲線即 可，所以更節(jié)省獲取功率曲線所花費的時間，節(jié)省資源。另外，為了進(jìn)一步優(yōu)化獲取所需的時間，將經(jīng)過步驟S304重新計算的結(jié)果更新現(xiàn) 有的功率曲線數(shù)據(jù)庫，具體地，在步驟S304之后執(zhí)行步驟S305 將步驟S304中計算獲得的 風(fēng)電設(shè)備的功率曲線及其對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度存儲入功率曲線數(shù)據(jù)庫中，以達(dá)到對當(dāng)前功 率曲線數(shù)據(jù)庫的更新。這樣，在以后將下一時刻獲得的空氣密度與功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲 的功率曲線對應(yīng)的空氣密度相對比時，就又多了一個可以被比較的對象，從而增加了匹配 成功的幾率，減小執(zhí)行步驟S304的可能性，逐漸減小獲取當(dāng)前環(huán)境的空氣密度對應(yīng)的功率 曲線的時間。本發(fā)明實施例還相應(yīng)提供一種獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的裝置，如圖4所示，包括獲取單元401，用于獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；確定單元402，用于利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng) 電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線。該裝置根據(jù)風(fēng)電設(shè)備所處當(dāng)前環(huán)境的空氣密度確定相對應(yīng)的功率曲線，這就使得 獲取的功率曲線更適合當(dāng)?shù)禺?dāng)時的情況，準(zhǔn)確性更高。以下分別以預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型采用的 不同形式分別舉例說明本發(fā)明中的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的裝置的各個具體實施例。實施例三圖5為本發(fā)明提供的一種獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的裝置的一個實施例的示意圖。 在本實施例中預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型為風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系；并且確定單元包括計算單元。該裝置中的各個單元可以執(zhí) 行如上述實施例一提供的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法的步驟。具體地，如圖5所示，該裝置包括獲取單元501，用于獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；計算單元502，用于利用風(fēng)電設(shè)備的功率曲線與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系，計算得到 當(dāng)前空氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲 線。上述計算單元502在依據(jù)當(dāng)前空氣密度計算風(fēng)電設(shè)備的功率曲線時，可以依據(jù)式 子1中表示的風(fēng)能原理。由于在本實施例提供的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的裝置根據(jù)獲取的當(dāng)前環(huán)境的空 氣密度重新計算功率曲線，這就使得獲得的功率曲線是與當(dāng)前環(huán)境相適應(yīng)的，隨著時間的 推移，當(dāng)前環(huán)境的空氣密度發(fā)生變化，由此計算得到的功率曲線也會相應(yīng)調(diào)整，所以本實施 例提供的裝置獲取的功率曲線更適合當(dāng)?shù)禺?dāng)時的情況，進(jìn)一步地將該功率曲線應(yīng)用在控制 過程中，會使得風(fēng)電設(shè)備的運行更加穩(wěn)定可靠。實施例四圖6示出了本發(fā)明提供的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的裝置的另一個實施例的示意 圖。在該實施例中，預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型包括存儲 的功率曲線數(shù)據(jù)庫、以及風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系；并且確定單元包括存 儲單元、判斷單元、讀取單元和計算單元。如圖6所示，該裝置包括獲取單元601，用于獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；存儲單元602，用于存儲功率曲線數(shù)據(jù)庫，該功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲至少一條功率 曲線以及與其相對應(yīng)的空氣密度；判斷單元603，用于判斷存儲單元602中存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫中是否存在與獲 取單元601獲取的當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配的空氣密度，如果存在，則通知讀取單元604進(jìn) 行工作，如果不存在，則通知計算單元605進(jìn)行工作；讀取單元604，用于在接收到判斷單元603的通知后，讀取存儲單元602存儲的功 率曲線數(shù)據(jù)庫中與當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配的空氣密度對應(yīng)的功率曲線，作為當(dāng)前空氣密 度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。計算單元605，用于在接收到判斷單元603的通知后，利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣 密度和風(fēng)速的關(guān)系，計算得到當(dāng)前空氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密 度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。由于本實施例提供的裝置首先進(jìn)行與功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲的功率曲線對應(yīng)空 氣密度的對比，如果匹配成功，則不需要進(jìn)行計算，直接讀取功率曲線數(shù)據(jù)庫中的功率曲線 即可，所以更節(jié)省獲取功率曲線所花費的時間，節(jié)省資源。另外，為了進(jìn)一步優(yōu)化獲取功率曲線所需的時間，優(yōu)選地還包括更新單元606， 用于將計算單元605計算得到的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線及其對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度存儲入存 儲單元602中的功率曲線數(shù)據(jù)庫中，更新存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫。這樣，在以后將下一時刻 獲得的空氣密度與功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲的功率曲線對應(yīng)的空氣密度相對比時，就又多了一個可以被比較的對象，從而增加了匹配成功的幾率，減小計算單元605重新計算功率曲
線的可能性，逐漸減小獲取當(dāng)前環(huán)境的空氣密度對應(yīng)的功率曲線的時間。 本發(fā)明實施例還提供一種風(fēng)電設(shè)備的控制方法，該方法用于根據(jù)當(dāng)前的環(huán)境空氣
密度獲取對應(yīng)的功率曲線，并以該功率曲線為依據(jù)，控制風(fēng)電設(shè)備的運行，實現(xiàn)風(fēng)電設(shè)備最
大限度地跟蹤最大風(fēng)能，以此提高風(fēng)電設(shè)備的發(fā)電量。 如圖7所示，該方法包括步驟S701 獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；步驟S702 利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備 的功率曲線之間關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線；步驟S703 根據(jù)獲得的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線，控制風(fēng)電設(shè)備的運行。由于本實施例提供的控制方法是根據(jù)風(fēng)電設(shè)備所處當(dāng)前環(huán)境的空氣密度確定相 對應(yīng)的功率曲線，這就使得獲取的功率曲線更適合當(dāng)?shù)禺?dāng)時的情況，準(zhǔn)確性更高；進(jìn)一步地 在將該功率曲線應(yīng)用在風(fēng)電設(shè)備的控制過程中，可以使得風(fēng)電設(shè)備最大限度地追蹤最大風(fēng) 能，提高風(fēng)電設(shè)備發(fā)電量。以下分別以空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型的不同形式詳細(xì)說 明本發(fā)明提供的風(fēng)電設(shè)備的控制方法的各個具體實施例。實施例五圖8示出了本發(fā)明提供的一種風(fēng)電設(shè)備的控制方法的一個實施例的示意圖，在本 實施例中，預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型為風(fēng)電設(shè)備的功率 與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系；如圖8所示，該風(fēng)電設(shè)備的控制方法包括步驟S801 獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度。上述獲取當(dāng)前環(huán)境的空氣密度可以是實時獲取的，也可以是每隔一段時間獲取一 次當(dāng)前的空氣密度。步驟S802 利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系，計算得到當(dāng)前空氣密 度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。上述風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系也可以采用式子1中所示的形式。 將當(dāng)前環(huán)境的空氣密度代入到風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系，即可得到當(dāng)前空 氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，從而獲得當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲 線。步驟S803 根據(jù)獲得的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線，控制風(fēng)電設(shè)備的運行。由此可見，本實施例中的控制方法在獲得功率曲線時，是根據(jù)獲取的當(dāng)前環(huán)境空 氣密度重新進(jìn)行計算的，由于當(dāng)前空氣密度反映了當(dāng)前環(huán)境的實時狀況，所以由此計算的 功率曲線更適合當(dāng)時的情況，進(jìn)而利用該功率曲線對風(fēng)電設(shè)備進(jìn)行控制可以使得風(fēng)電設(shè)備 最大限度地追蹤最大風(fēng)能，提高風(fēng)電設(shè)備發(fā)電量。實施例六圖9示出了本發(fā)明提供的一種風(fēng)電設(shè)備的控制方法的另一個實施例的示意圖。在 本實施例中，預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型包括存儲的功 率曲線數(shù)據(jù)庫、以及風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系；本實施例中提供的控制方法與實施例五中的控制方法的區(qū)別在于本實施例中存儲了功率曲線數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫中 存儲了至少一條功率曲線和與該功率曲線對應(yīng)的空氣密度，這里的對應(yīng)關(guān)系可以是每條功 率曲線都是由對應(yīng)的空氣密度代入到功率與風(fēng)速和空氣密度的關(guān)系得到的。在獲得當(dāng)前環(huán) 境的空氣密度對應(yīng)的功率曲線時，首先從功率曲線數(shù)據(jù)庫中查找能夠匹配的功率曲線，如 果沒有匹配成功才進(jìn)行重新計算。如圖9所示，該控制方法包括步驟S901 獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；上述獲取當(dāng)前環(huán)境的空氣密度可以是實時獲取的，也可以是每隔一段時間獲取一 次當(dāng)前的空氣密度。步驟S902 判斷存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫中是否存在與步驟S901中獲取的當(dāng)前環(huán) 境溫度相匹配的空氣密度，如果存在，則執(zhí)行步驟S903，如果不存在，則執(zhí)行步驟S904。功率曲線數(shù)據(jù)庫存儲了至少一條功率曲線和該功率曲線對應(yīng)的空氣密度，上述每 條功率曲線可以是由其對應(yīng)的空氣密度根據(jù)功率曲線與風(fēng)速和空氣密度的關(guān)系計算得到 的，計算過程也可以依據(jù)實施例一中的式子1進(jìn)行。判斷存儲功率曲線數(shù)據(jù)庫中的功率曲線對應(yīng)的空氣密度是否與當(dāng)前環(huán)境的空氣 密度相匹配可以是判斷功率曲線數(shù)據(jù)庫中待對比的功率曲線對應(yīng)的空氣密度與當(dāng)前環(huán)境 的空氣密度是否相同，此時匹配的條件為功率曲線數(shù)據(jù)庫中的一條功率曲線對應(yīng)的空氣密 度與當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相等。上述要求功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲的待對比的空氣密度與當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相 等作為匹配條件有些嚴(yán)格，雖然這樣最終使得獲取的功率曲線與當(dāng)前環(huán)境條件最吻合，但 是有些應(yīng)用場合并不需要如此精確，只要獲取功率曲線近似與當(dāng)前環(huán)境條件相適合即可， 基于這樣的考慮，判斷存儲功率曲線數(shù)據(jù)庫中的功率曲線對應(yīng)的空氣密度是否與當(dāng)前環(huán)境 的空氣密度相匹配還可以是判斷功率數(shù)據(jù)庫中是否存在與獲取的當(dāng)前環(huán)境空氣密度的差 值的絕對值小于第一閾值的空氣密度，此時匹配的條件為功率曲線數(shù)據(jù)庫中待對比的功率 曲線對應(yīng)的空氣密度與當(dāng)前環(huán)境的空氣密度之間存在差值，并且該差值的絕對值小于預(yù)設(shè) 的第一閾值，當(dāng)然對于功率曲線數(shù)據(jù)庫中的一條功率曲線對應(yīng)的空氣密度與當(dāng)前環(huán)境的空 氣密度相等也是滿足上述匹配條件的，總之該匹配條件要求更寬松。另外，為了增加匹配條 件的合理性，上述第一閾值的選取應(yīng)該遵循以下條件，即將功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲的所有 功率曲線分別對應(yīng)的空氣密度按大小排序后，上述選取的第一閾值應(yīng)該小于相鄰兩個空氣 密度之間的間隔的最小值的一半。步驟S903 當(dāng)步驟S902的判斷結(jié)果為存在時，直接讀取存儲在所述功率曲線數(shù)據(jù) 庫中與當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配的空氣密度對應(yīng)的功率曲線，作為當(dāng)前空氣密度情況下的 風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。步驟S904 當(dāng)步驟S902的判斷結(jié)果為不存在時，利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度 和風(fēng)速的關(guān)系，計算得到當(dāng)前空氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密度情 況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。步驟S904中依據(jù)的風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系也可以采用式子1 表示的形式。這樣，如果步驟S902中匹配成功時，則不再需要根據(jù)當(dāng)前環(huán)境空氣密度重新計算功率曲線，而只需要從功率曲線數(shù)據(jù)庫中讀取現(xiàn)有的功率曲線，節(jié)省了處理時間。無論是執(zhí)行步驟S903還是執(zhí)行步驟S904之后，都執(zhí)行以下步驟步驟S905 根據(jù)獲得的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線，控制風(fēng)電設(shè)備的運行。這里，步驟S905中利用的獲得的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線可以是當(dāng)步驟S902的判斷 結(jié)果為存在時步驟S903中直接讀取的功率曲線，也可以是當(dāng)步驟S902的判斷結(jié)果為不存 在時步驟S904中計算得到的功率曲線。另外，為了進(jìn)一步優(yōu)化獲取功率曲線所需的時間，在步驟S904之后，利用步驟 S904重新計算的功率曲線更新現(xiàn)有的功率曲線數(shù)據(jù)庫，具體地，將步驟S904中計算獲得的 風(fēng)電設(shè)備的功率曲線以及對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度存儲入功率曲線數(shù)據(jù)庫中，以達(dá)到對當(dāng)前功 率曲線數(shù)據(jù)庫的更新。這樣，為了獲取下一時刻的空氣密度對應(yīng)的功率曲線時，在將下一時 刻獲得的空氣密度與功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲的功率曲線對應(yīng)的空氣密度相對比時，就有多 了一個可以比較的對象，從而增加了匹配成功的幾率，減小執(zhí)行步驟S904的可能性，逐漸 減小獲取當(dāng)前環(huán)境的空氣密度對應(yīng)的功率曲線的時間。本發(fā)明實施例還提供一種風(fēng)電設(shè)備的控制裝置，如圖10所示，該裝置包括獲取單元1001，用于獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；確定單元1002，用于利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與 風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲 線，并輸出至控制單元1003中；控制單元1003，用于利用接收到的當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線， 控制風(fēng)電設(shè)備的運行。由于本實施例提供的控制裝置是根據(jù)風(fēng)電設(shè)備所處當(dāng)前環(huán)境的空氣密度確定相 對應(yīng)的功率曲線，這就使得獲取的功率曲線更適合當(dāng)?shù)禺?dāng)時的情況，準(zhǔn)確性更高；進(jìn)一步地 在將該功率曲線應(yīng)用在風(fēng)電設(shè)備的控制過程中，可以使得風(fēng)電設(shè)備最大限度地追蹤最大風(fēng) 能，提高風(fēng)電設(shè)備發(fā)電量。以下分別以空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型的不同形式詳細(xì)說 明本發(fā)明提供的風(fēng)電設(shè)備的控制方法的各個具體實施例。實施例七圖11示出了本發(fā)明實施例提供的風(fēng)電設(shè)備的控制裝置的一個實施例的示意圖。 在本實施例中預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型為風(fēng)電設(shè)備的 功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系；并且確定單元包括計算單元。該裝置中的各個單元可以執(zhí) 行如上述實施例一提供的獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法的步驟。如圖11所示，該控制裝置包括獲取單元1101、計算單元1102和控制單元1103。獲取單元1101，用于獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；獲取單元1101獲取當(dāng)前環(huán)境的空氣密度可以是實時獲取的，也可以是每隔一段 時間獲取一次當(dāng)前的空氣密度。計算單元1102，用于利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系，計算得到當(dāng) 前空氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲 線，并輸出至控制單元1103中；上述計算單元1102在依據(jù)當(dāng)前空氣密度計算風(fēng)電設(shè)備的功率曲線時，可以依據(jù)式子1中表示的風(fēng)能原理。控制單元1103，用于利用接收到的當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線， 控制風(fēng)電設(shè)備的運行。由于在本實施例提供的控制裝置根據(jù)獲取的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度重新計算功率 曲線，這就使得獲得的功率曲線是與當(dāng)前環(huán)境相適應(yīng)的，隨著時間的推移，當(dāng)前環(huán)境的空氣 密度發(fā)生變化，由此計算得到的功率曲線也會相應(yīng)調(diào)整，所以本實施例提供的裝置獲取的 功率曲線更適合當(dāng)?shù)禺?dāng)時的情況，進(jìn)一步地該控制裝置根據(jù)接收到的當(dāng)前空氣密度情況下 的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線對風(fēng)電設(shè)備進(jìn)行控制，實現(xiàn)風(fēng)電設(shè)備最大限度地追蹤最大風(fēng)能，提 高風(fēng)電設(shè)備的發(fā)電量。實施例八圖12示出了本發(fā)明提供的風(fēng)電設(shè)備的控制裝置的另一個實施例的示意圖。在該 實施例中，預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型包括存儲的功率 曲線數(shù)據(jù)庫、以及風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系；并且確定單元包括存儲單元、 判斷單元、讀取單元和計算單元。如圖12所示，該控制裝置包括獲取單元1201、存儲單元1202、判斷單元1203、讀 取單元1204、計算單元1205和控制單元1206。獲取單元1201，用于獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；獲取單元1201獲取當(dāng)前環(huán)境的空氣密度可以是實時獲取的，也可以是每隔一段 時間獲取一次當(dāng)前的空氣密度。存儲單元1202，用于存儲功率曲線數(shù)據(jù)庫，所述功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲至少一條 功率曲線以及與其相對應(yīng)的空氣密度；這里的對應(yīng)關(guān)系可以是功率曲線數(shù)據(jù)庫中的每條功 率曲線都是由對應(yīng)的空氣密度代入到功率與風(fēng)速和空氣密度的關(guān)系得到的。判斷單元1203，用于判斷存儲單元1202存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫中是否存在與獲 取單元1201獲取的當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配的空氣密度，如果存在，則通知讀取單元1204 進(jìn)行工作，如果不存在，則通知計算單元1205進(jìn)行工作。判斷單元1203判斷存儲在功率曲線數(shù)據(jù)庫中的功率曲線對應(yīng)的空氣密度是否與 當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相匹配可以是判斷功率曲線數(shù)據(jù)庫中待對比的功率曲線對應(yīng)的空氣 密度與當(dāng)前環(huán)境的空氣密度是否相同，此時匹配的條件為功率曲線數(shù)據(jù)庫中的一條功率曲 線對應(yīng)的空氣密度與當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相等。上述要求功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲的待對比的空氣密度與當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相 等作為匹配條件有些嚴(yán)格，雖然這樣最終使得獲取的功率曲線與當(dāng)前環(huán)境條件最吻合，但 是有些應(yīng)用場合并不需要如此精確，只要獲取功率曲線近似與當(dāng)前環(huán)境條件相適合即可， 基于這樣的考慮，判斷存儲功率曲線數(shù)據(jù)庫中的功率曲線對應(yīng)的空氣密度是否與當(dāng)前環(huán)境 的空氣密度相匹配還可以是判斷功率數(shù)據(jù)庫中是否存在與獲取的當(dāng)前環(huán)境空氣密度的差 值的絕對值小于第一閾值的空氣密度，此時匹配的條件為功率曲線數(shù)據(jù)庫中待對比的功率 曲線對應(yīng)的空氣密度與當(dāng)前環(huán)境的空氣密度之間存在差值，并且該差值的絕對值小于預(yù)設(shè) 的閾值，當(dāng)然對于功率曲線數(shù)據(jù)庫中的一條功率曲線對應(yīng)的空氣密度與當(dāng)前環(huán)境的空氣密 度相等也是滿足上述匹配條件的，總之該匹配條件要求更寬松。另外，為了增加匹配條件的 合理性，上述第一閾值的選取應(yīng)該遵循以下條件，即將功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲的所有功率曲線分別對應(yīng)的空氣密度按大小排序后，上述選取的第一閾值應(yīng)該小于相鄰兩個空氣密度 之間的間隔的最小值的一半。讀取單元1204，用于在接收到判斷單元1203的通知后，讀取存儲單元1202中存儲 的功率曲線數(shù)據(jù)庫中與當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配的空氣密度對應(yīng)的功率曲線，作為當(dāng)前空 氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線，并輸出至控制單元1206。計算單元1205，用于在接收到判斷單元1203的通知后，利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空 氣密度和風(fēng)速的關(guān)系，計算得到當(dāng)前空氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣 密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線，并輸出至控制單元1206。由于本實施例提供的裝置首先進(jìn)行與功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲的功率曲線對應(yīng)空 氣密度的對比，如果匹配成功，則不需要進(jìn)行計算，直接讀取功率曲線數(shù)據(jù)庫中的功率曲線 即可，所以更節(jié)省獲取功率曲線所花費的時間，節(jié)省資源?？刂茊卧?206，用于利用接收到的當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線， 控制風(fēng)電設(shè)備的運行?？刂茊卧?206與計算單元1205和讀取單元1204相連，用于接收計算單元1205 或讀取單元1204輸出的當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。無論是從功率曲線數(shù)據(jù)庫中讀取的功率曲線還是由計算單元1205重新計算的功 率曲線，都能夠反映當(dāng)前環(huán)境的實時狀況，進(jìn)而利用該功率曲線對風(fēng)電設(shè)備進(jìn)行控制可以 使得風(fēng)電設(shè)備最大限度地追蹤最大風(fēng)能，提高風(fēng)電設(shè)備發(fā)電量。另外，為了進(jìn)一步優(yōu)化獲取功率曲線所需的時間，優(yōu)選地還包括更新單元1207， 用于將計算單元1205計算得到的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線及其對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度存儲入存 儲單元1202中的功率曲線數(shù)據(jù)庫中，更新存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫。這樣，在以后將下一時 刻獲得的空氣密度與功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲的功率曲線對應(yīng)的空氣密度相對比時，就又多 了一個可以被比較的對象，從而增加了匹配成功的幾率，減小計算單元1205重新計算功率 曲線的可能性，逐漸減小獲取當(dāng)前環(huán)境的空氣密度對應(yīng)的功率曲線的時間。需要說明的是，在本發(fā)明以上各個實施例中均需要獲取當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，目 前空氣密度的檢測方法通常采用溫、濕、壓法，該方法是利用測量空氣的溫度、濕度和壓力， 通過查表或計算得出空氣密度的方法，這種方法大都采用溫度、濕度和壓力參數(shù)進(jìn)行分散 測量、人工計算得出空氣密度的方式，所以采用該方法的測量過程十分繁瑣，而且由于溫 度、濕度和壓力參數(shù)進(jìn)行分散測量，難以滿足風(fēng)場對空氣密度實時檢測的要求。另外現(xiàn)有的 空氣密度檢測裝置難以適應(yīng)風(fēng)場惡劣的氣候環(huán)境條件。為此，為了能夠更及時的獲取當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，本發(fā)明實施例中優(yōu)選地還提 供一種空氣密度檢測裝置，如圖13所示，該裝置包括該檢測裝置包括三個傳感器和對應(yīng) 的信號采集模塊，具體地，包括壓力傳感器1301、溫度傳感器1302和濕度傳感器1303，以 及分別與三個傳感器相連的壓力信號采集模塊1304、溫度信號采集模塊1305和濕度信號 采集模塊1306。壓力傳感器1301用于對壓力進(jìn)行實時監(jiān)測，例如對風(fēng)場中的壓力進(jìn)行實時的監(jiān) 測，溫度傳感器1302用于對溫度進(jìn)行實時監(jiān)測，例如對風(fēng)場中的溫度進(jìn)行實時監(jiān)測，濕度 傳感器1303用于對濕度進(jìn)行實時監(jiān)測。壓力信號采集模塊1304用于從壓力傳感器1301 定期采集壓力信號，溫度信號采集模塊1305用于從溫度傳感器1302定期采集溫度信號，濕度信號采集模塊1306用于從濕度傳感器1303定期采集濕度信號，并且壓力信號采集模塊 1304、溫度信號采集模塊1305和濕度信號采集模塊1306雖然是從各自對應(yīng)的傳感器定期 采集信號，但是在每次采集信號時，壓力信號采集模塊1304、溫度信號采集模塊1305和濕 度信號采集模塊1306都是同步的，由于各個傳感器是實時進(jìn)行監(jiān)測的，而每個信號采集模 塊從對應(yīng)的傳感器采集信號又是同步的，這就使得獲取的壓力信號、溫度信號和濕度信號 也是同步的，為進(jìn)行空氣密度的實時檢測提供了數(shù)據(jù)源上的保證。另外，本發(fā)明實施例中空氣密度檢測裝置還包括空氣密度計算模塊1307?？諝饷?度計算模塊1307與壓力信號采集模塊1304、溫度信號采集模塊1305和濕度信號采集模塊 1306相連，接收壓力信號采集模塊1304、溫度信號采集模塊1305和濕度信號采集模塊1306 同步采集的壓力信號、溫度信號和濕度信號，根據(jù)空氣密度與壓力、溫度和濕度的關(guān)系，利 用采集到的壓力信號、溫度信號和濕度信號中分別包含的壓力、溫度和濕度計算空氣密度。 例如，空氣密度與壓力、溫度和濕度的關(guān)系模型可以采用式子1的形式。此時，空氣密度計 算模塊1307可以將獲得的壓強(qiáng)、溫度和濕度代入到式子1中，即可計算出相應(yīng)的空氣密度。上文已經(jīng)說明，壓力信號采集模塊1304、溫度信號采集模塊1305和濕度信號采集 模塊1306采集的壓力信號、溫度信號和濕度信號是同步的，這樣空氣密度計算模塊1307在 計算空氣密度時所獲取的壓力信號、溫度信號和濕度信號也是同步的，或者說，用于計算空 氣密度的壓力、溫度和濕度是表征同時或近似同時的壓力、溫度和濕度的，這就使得空氣計 算模塊1307計算的空氣密度是實時的，而不是如現(xiàn)有技術(shù)中用于計算一個空氣密度值的 壓力、溫度和濕度是在三個相隔較長時間的時刻的。因此本實施例中提供的空氣密度檢測 裝置能夠提高空氣密度檢測的實時性。實際中，根據(jù)對空氣密度值的更新速度的要求，可以對壓力信號采集模塊1304、溫 度信號采集模塊1305和濕度信號采集模塊1306的采集信號頻率或者說對相鄰兩次采集信 號的相隔時間做調(diào)整，例如可以根據(jù)需要調(diào)整為每隔100ms，壓力信號采集模塊1304、溫度 信號采集模塊1305和濕度信號采集模塊1306對相應(yīng)的傳感器監(jiān)測的信號進(jìn)行一次采集。另外，為了滿足信號輸出的要求，優(yōu)選地，在空氣密度檢測裝置中還包括一信號輸 出模塊1308，用于將包含空氣密度計算模塊1307計算的空氣密度的信號輸出，另外還可以 與分別包含用于計算該空氣密度的壓力、溫度和濕度的信號同步輸出。在實際中，從空氣密 度計算模塊1307輸出的信號可以用來輸入到風(fēng)電設(shè)備控制系統(tǒng)中，為控制系統(tǒng)控制風(fēng)電 設(shè)備的運行提供依據(jù)。另外，在實際應(yīng)用空氣密度檢測裝置的環(huán)境中，例如在風(fēng)場中，環(huán)境溫度在常年 變化很大，有時在冬季的最低氣溫可以達(dá)到零下30°C，而在夏季的最高氣溫可以達(dá)到零上 50°C。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，目前的空氣密度檢測裝置主要應(yīng)用在室內(nèi)檢測的場合，由于室內(nèi)的條件 通常都滿足空氣密度檢測裝置中的各個部件的正常工作需要的環(huán)境條件，所以在目前的空 氣密度檢測裝置中并沒有采取遇到環(huán)境溫度可能超過或低于裝置的正常工作溫度范圍時 應(yīng)該采取的必要解決措施。而本申請發(fā)明人在考慮到上述問題后，提出一種優(yōu)選的實施方 式，即在空氣密度檢測裝置中設(shè)置加熱系統(tǒng)1309，該加熱系統(tǒng)1309 —端與溫度信號采集模 塊1305相連，用于獲取溫度信號采集模塊1305采集的溫度信號，并根據(jù)溫度信號采取相 應(yīng)措施，以使空氣密度檢測裝置的溫度控制在正常工作所需的溫度范圍內(nèi)，例如，加熱系統(tǒng) 1309可以將獲取的溫度信號與預(yù)先設(shè)置的閾值相比，當(dāng)獲取的溫度信號低于該閾值時，加熱系統(tǒng)1309啟動對空氣密度檢測裝置的加熱過程，使得空氣密度檢測裝置的溫度升高到 正常工作所需的溫度范圍內(nèi)。但是在加熱系統(tǒng)對空氣密度檢測裝置進(jìn)行加熱的過程中，也 會造成檢測裝置附近的環(huán)境溫度局部變化，溫度傳感器采集到的溫度值也將升高，而實際 上從更大的區(qū)域范圍看，這種局部溫度變化是一種干擾，應(yīng)該去除，因此，空氣密度計算模 塊在計算空氣密度之前，首先要對直接從溫度信號采集模塊采集到的溫度進(jìn)行補(bǔ)償，即對 從溫度信號采集模塊接收的溫度信號進(jìn)行修正，修正過程可以包括減小從溫度信號采集 模塊接收的溫度信號中包含的溫度值，而溫度的減小量可以等于加熱系統(tǒng)加熱過程的溫度 變化量。這里加熱系統(tǒng)加熱過程的溫度變化量可以由加熱系統(tǒng)在加熱過程中通知給空氣密 度計算模塊。此外，目前我國的風(fēng)場主要建立在荒無人煙的地方，多數(shù)為戈壁或者荒漠地區(qū)，現(xiàn) 場氣候條件十分惡劣，常年平均風(fēng)速較大，并且空氣中通常還有大量的砂塵顆粒，目前市面 上的空氣密度檢測裝置對砂塵顆粒沒有采取專門的防護(hù)措施，使得現(xiàn)有的空氣密度檢測裝 置在應(yīng)用到風(fēng)場等很容易受到砂塵沖擊的場合時，其內(nèi)部儀器很容易損壞或者測量精度下 降，難以適應(yīng)風(fēng)場的特殊要求。在本發(fā)明實施例提供的空氣密度檢測裝置中優(yōu)選地在外部 設(shè)置外部防塵系統(tǒng)1310，對外部環(huán)境的砂塵等顆粒物進(jìn)行必要的過濾，防止風(fēng)場中的大顆 粒砂塵對空氣密度檢測裝置進(jìn)行沖擊，使得空氣密度檢測裝置能夠適用在風(fēng)場等風(fēng)沙較大 的地區(qū)?，F(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用在風(fēng)場的檢測技術(shù)無法實時檢測；而可以實時檢測的空氣密度檢 測儀又無法應(yīng)用在風(fēng)場。由于采取上述防塵措施和加熱措施，使得本實施例提供的檢測裝 置尤其可以適用在風(fēng)場等環(huán)境惡劣的場所，實現(xiàn)對風(fēng)場的空氣密度的實時檢測。在實際中，上述空氣密度計算模塊107和信號輸出模塊108可以在微處理機(jī)中實 現(xiàn)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法，其特征在于，包括獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的 功率曲線之間關(guān)系的模型為風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系；所述確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線包括利用風(fēng)電設(shè)備的功率與 空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系，計算得到當(dāng)前空氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空 氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的 功率曲線之間關(guān)系的模型包括存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫、以及風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度 和風(fēng)速的關(guān)系；所述確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線包括判斷存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫中是否存在與所述獲取的當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配的空 氣密度，如果存在，則直接讀取存儲在所述功率曲線數(shù)據(jù)庫中與當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配 的空氣密度對應(yīng)的功率曲線，作為當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線；停止后續(xù) 流程；如果不存在，則利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系，計算得到當(dāng)前空氣密 度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將計算得到的當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線及其對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度 存儲入功率曲線數(shù)據(jù)庫中，更新存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述判斷存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫中是 否存在與所述獲取的當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配的空氣密度具體實現(xiàn)為判斷所述功率曲線 數(shù)據(jù)庫中是否存在與獲取的當(dāng)前環(huán)境空氣密度的差值的絕對值小于第一閾值的空氣密度。
6.一種風(fēng)電設(shè)備的控制方法，其特征在于，包括獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間 關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線；根據(jù)獲得的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線，控制風(fēng)電設(shè)備的運行。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的 功率曲線之間關(guān)系的模型為風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系；所述確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線包括利用風(fēng)電設(shè)備的功率與 空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系，計算得到當(dāng)前空氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空 氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的 功率曲線之間關(guān)系的模型包括存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫、以及風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度 和風(fēng)速的關(guān)系；所述確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線包括判斷存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫中是否存在與所述獲取的當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配的空氣密度，如果存在，則直接讀取存儲在所述功率曲線數(shù)據(jù)庫中與當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配 的空氣密度對應(yīng)的功率曲線，作為當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線；停止后續(xù) 流程；如果不存在，則利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系，計算得到當(dāng)前空氣密 度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括將計算得到的當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線及其對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度 存儲入功率曲線數(shù)據(jù)庫中，更新存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述判斷存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫中 是否存在與所述獲取的當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配的空氣密度具體實現(xiàn)為判斷所述功率曲 線數(shù)據(jù)庫中是否存在與獲取的當(dāng)前環(huán)境空氣密度的差值的絕對值小于第一閾值的空氣密 度。
11.一種獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的裝置，其特征在于，包括獲取單元，用于獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；確定單元，用于利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備 的功率曲線之間關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備 的功率曲線之間關(guān)系的模型為風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系；所述確定單元包括計算單元，用于利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系，計 算得到當(dāng)前空氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的 功率曲線。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備 的功率曲線之間關(guān)系的模型包括存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫、以及風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密 度和風(fēng)速的關(guān)系；所述確定單元包括存儲單元，用于存儲功率曲線數(shù)據(jù)庫，所述功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲至少一條功率曲線 以及與其相對應(yīng)的空氣密度；判斷單元，用于判斷存儲單元存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫中是否存在與所述獲取的當(dāng)前環(huán) 境空氣密度相匹配的空氣密度，如果存在，則通知讀取單元進(jìn)行工作，如果不存在，則通知 所述計算單元進(jìn)行工作；讀取單元，用于在接收到判斷單元的通知后，讀取所述存儲單元存儲的功率曲線數(shù)據(jù) 庫中與當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配的空氣密度對應(yīng)的功率曲線，作為當(dāng)前空氣密度情況下的 風(fēng)電設(shè)備的功率曲線；計算單元，用于在接收到判斷單元的通知后，利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速 的關(guān)系，計算得到當(dāng)前空氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密度情況下的 風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，還包括更新單元，用于將所述計算單 元計算得到的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線及其對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度存儲入功率曲線數(shù)據(jù)庫中，更 新存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫。
15.一種風(fēng)電設(shè)備的控制裝置，其特征在于，包括獲取單元，用于獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；確定單元，用于利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備 的功率曲線之間關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線，并輸出 至控制單元中；控制單元，用于利用接收到的當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線，控制風(fēng)電 設(shè)備的運行。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備 的功率曲線之間關(guān)系的模型為風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系；所述確定單元包括計算單元，用于利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速的關(guān)系，計 算得到當(dāng)前空氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密度情況下的風(fēng)電設(shè)備的 功率曲線。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備 的功率曲線之間關(guān)系的模型包括存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫、以及風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密 度和風(fēng)速的關(guān)系；所述確定單元包括存儲單元，用于存儲功率曲線數(shù)據(jù)庫，所述功率曲線數(shù)據(jù)庫中存儲至少一條功率曲線 以及與其相對應(yīng)的空氣密度；判斷單元，用于判斷存儲單元存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫中是否存在與所述獲取的當(dāng)前環(huán) 境空氣密度相匹配的空氣密度，如果存在，則通知讀取單元進(jìn)行工作，如果不存在，則通知 所述計算單元進(jìn)行工作；讀取單元，用于在接收到判斷單元的通知后，讀取所述存儲單元存儲的功率曲線數(shù)據(jù) 庫中與當(dāng)前環(huán)境空氣密度相匹配的空氣密度對應(yīng)的功率曲線，作為當(dāng)前空氣密度情況下的 風(fēng)電設(shè)備的功率曲線；計算單元，用于在接收到判斷單元的通知后，利用風(fēng)電設(shè)備的功率與空氣密度和風(fēng)速 的關(guān)系，計算得到當(dāng)前空氣密度情況下的功率與風(fēng)速的關(guān)系，獲得當(dāng)前空氣密度情況下的 風(fēng)電設(shè)備的功率曲線。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的裝置，其特征在于，還包括更新單元，用于將所述計算單 元計算得到的風(fēng)電設(shè)備的功率曲線及其對應(yīng)的當(dāng)前空氣密度存儲入功率曲線數(shù)據(jù)庫中，更 新存儲的功率曲線數(shù)據(jù)庫。
全文摘要
本發(fā)明實施例提供一種獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線以及風(fēng)電設(shè)備控制的方法和裝置，其中獲得風(fēng)電設(shè)備功率曲線的方法包括獲取風(fēng)電設(shè)備所處的當(dāng)前環(huán)境的空氣密度；利用所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度，以及預(yù)先建立的空氣密度與風(fēng)電設(shè)備的功率曲線之間關(guān)系的模型，確定與所述當(dāng)前環(huán)境的空氣密度相對應(yīng)的功率曲線。根據(jù)本發(fā)明實施例，能夠使得獲取的功率曲線更適合當(dāng)?shù)禺?dāng)時的情況，準(zhǔn)確性更高。
文檔編號F03D9/00GK101858311SQ20101017392
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者余鐵輝, 孫啟濤, 曾贛生, 沙友濤, 翁艷 申請人:三一電氣有限責(zé)任公司