风电场的控制方法、装置、系统及存储介质

技术领域

本申请属于风电技术领域，尤其涉及一种风电场的控制方法、装置、系统及存储介质。

背景技术

风电场中通常设置有多个风电机组，风电机组能够把流动空气中的风能转换为电能。在风电机组吸收空气中部分能量并施加扰动后，会在机组下游形成受机组影响的尾流区。风电场中的其他风电机组会受到尾流区的影响，导致发电效率降低。

为了减小风电场中的尾流影响，需要对部分位于上游的风电机组的运行状态进行控制，减小上游机组尾流对下游机组的影响，从而提高下游机组的发电量。风电机组在进行尾流控制时，需要确定该机组的入流风向以及该机组与其他机组的相对位置关系，以确定需要进行状态控制的风电机组。目前，机组之间的位置关系通常采用真北坐标系下的真北朝向进行标示，而机组的入流风向则通常采用机组机舱的相对坐标系下与机舱的相对角度进行标示。由于入流风向与机组位置关系分别对应不同的坐标系，需要通过每个机组所对应的标定系数来根据机舱偏航角度确定机舱真北朝向。

在风电场的机组运行一段时间过后，机组内存储的标定系数可能发生偏差，无法根据该标定系数来准确定位机组的机舱真北朝向，导致风电场尾流控制的效果减弱。

发明内容

本申请实施例提供了一种风电场的控制方法、装置、系统及存储介质，能够解决现有技术中用于定向的标定系数容易发生偏差而导致尾流控制的效果减弱的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种风电场的控制方法，风电场包括多个风电机组，方法包括：

获取分别在第一风电机组的多个偏航角度的每个偏航角度下，第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率；第一风电机组与第二风电机组的距离为预设距离以内；

确定第一风电机组的每个偏航角度下，第一功率和第二功率的功率差值；

根据每个偏航角度对应的功率差值确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度；

根据参考偏航角度以及第一风电机组和第二风电机组的位置关系生成参考标定系数；

根据参考标定系数以及第一风电机组的机舱的当前偏航角度，确定第一风电机组的机舱的第一真北朝向；

根据多个第一风电机组分别对应的多个第一真北朝向对风电场进行尾流控制。

在一些实施例中，获取分别在第一风电机组的多个偏航角度的每个偏航角度下，第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率，包括：

获取第一风电机组和第二风电机组的历史运行数据，历史运行数据包括第一风电机组和第二风电机组的偏航角度和机组功率；

从历史运行数据中确定第一风电机组在每个偏航角度对应的多个时间节点下，第一风电机组的多个机组功率和第二风电机组的多个机组功率；

对于每个偏航角度，根据第一风电机组的多个机组功率和第二风电机组的多个机组功率得到第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率。

在一些实施例中，根据每个偏航角度对应的功率差值确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度，包括：

从多个功率差值中确定最小的功率差值；

根据最小的功率差值对应的偏航角度确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度。

在一些实施例中，根据最小的功率差值对应的偏航角度确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度之前，方法还包括：

从多个功率差值中确定最大的功率差值；

根据最小的功率差值对应的偏航角度确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度，包括：

将最大的功率差值对应的偏航角度作为第一偏航角度，将最小的功率差值对应的偏航角度作为第二偏航角度；

根据第一偏航角度和第二偏航角度确定参考偏航角度。

在一些实施例中，历史运行数据为预设风速段内的运行数据，预设风速段为第一风电机组和第二风电机组均不满发的风速区间。

在一些实施例中，获取分别在第一风电机组的多个偏航角度的每个偏航角度下，第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率之前，方法还包括：

获取记录标定系数，记录标定系数为风电场机组的原始标定系数；

根据参考偏航角度以及第一风电机组和第二风电机组的位置关系生成参考标定系数，包括：

根据参考偏航角度以及第一风电机组和第二风电机组的位置关系生成分析标定系数；

根据分析标定系数与记录标定系数的系数偏差确定参考标定系数。

在一些实施例中，根据分析标定系数与记录标定系数的系数偏差确定参考标定系数，包括：

在系数偏差大于第一预设偏差阈值时，根据分析标定系数确定参考标定系数；

在系数偏差小于第一预设偏差阈值时，根据记录标定系数确定参考标定系数。

在一些实施例中，在系数偏差小于第一预设偏差阈值时，根据记录标定系数确定参考标定系数，包括：

在系数偏差小于第一预设偏差阈值，且大于第二预设偏差阈值时，根据预设加权系数对分析标定系数和记录标定系数进行加权平均得到参考标定系数。

在一些实施例中，根据参考偏航角度以及第一风电机组和第二风电机组的位置关系生成参考标定系数之前，还包括：

获取第一风电机组的第一位置坐标以及第二风电机组的第二位置坐标；

根据第一位置坐标和第二位置坐标生成真北坐标系下第一风电机组和第二风电机组的位置关系。

第二方面，本申请实施例提供一种风电场的控制装置，风电场的控制装置包括：

数据获取模块，用于获取分别在第一风电机组的多个偏航角度的每个偏航角度下，第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率；第一风电机组与第二风电机组的距离为预设距离以内；

计算模块，用于确定第一风电机组的每个偏航角度下，第一功率和第二功率的功率差值；

偏航定位模块，用于根据每个偏航角度对应的功率差值确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度；

标定模块，用于根据参考偏航角度以及第一风电机组和第二风电机组的位置关系生成参考标定系数；

定向模块，用于根据参考标定系数以及第一风电机组的机舱的当前偏航角度，确定第一风电机组的机舱的第一真北朝向；

尾流控制模块，用于根据多个第一风电机组分别对应的多个第一真北朝向对风电场进行尾流控制。

第三方面，本申请实施例提供了一种风电场控制系统，风电场控制系统包括：

场群控制器；

多个风电机组，每个所述风电机组包括机组控制器，所述机组控制器与所述场群控制器通信连接；

所述场群控制器包括处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如上的风电场的控制方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现如上的风电场的控制方法。

与现有技术相比，本申请实施例提供的风电场的控制方法，可以获取第一风电机组在不同的偏航角度下，第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率。根据每个偏航角度下第一功率和第二功率的功率差值，可以确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时对应的参考偏航角度。由于第一风电机组和第二风电机组的位置关系可以通过机组的位置坐标进行确定，根据第一风电机组和第二风电机组的实际位置关系以及第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度，能够生成将机舱的偏航角度转换为机舱真北朝向的参考标定系数。通过该标定系数可以在获取第一风电机组的偏航角度时，确定第一风电机组的机舱真北朝向，从而根据机舱的偏航角度对机舱进行定向。在计算出风电场中的部分风电机组的参考标定系数后，即可准确定位这些风电机组的机舱真北朝向，从而提升风电场的尾流控制效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的风电场的控制方法的流程示意图；

图2是本申请一实施例提供的风电场的控制方法中S110的细化流程示意图；

图3是本申请另一实施例提供的风电场的控制方法的流程示意图；

图4是本申请一实施例提供的偏航角度与功率差值的对应关系图；

图5是本申请一实施例提供的风电场的控制装置的结构示意图；

图6是本申请一实施例提供的风电场控制系统的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请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申请的示例来提供对本申请的更好的理解。

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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合附图对实施例进行详细描述。

目前，随着风力发电技术的不断发展，风力条件合适的区域也逐渐开始进行风电场的铺设。风电场中通常设置有多个风电机组，各个风电机组之间间隔排布，且具有一定距离。风电机组能够将流动空气中的风能转换为电能。在机组吸收空气中的风能并通过电能转换过程对该风能产生扰动时，会在该机组的下游区域形成受机组影响的尾流区。相对于空气自由流动的区域，尾流区中的空气流速较小，湍流度增大。若下游区域设置有另一台风电机组，则该风电机组将会受到尾流区的影响而导致发电功率下降，从而产生发电量的损失，还会增大机组的疲劳载荷，降低机组的使用寿命。

为了减小风电场中的各个机组受到上游机组的尾流影响，相关技术中采用调整机组运行状态的方式来实现风电场尾流控制。例如，可以通过调整风电场中部分机组，尤其是上游机组的运行状态，使其偏离最优运行状态运行。例如，调整方式可以是改变叶轮转速、调整偏航角度和调整叶片桨距角等。在上游机组的运行状态发生偏离时，上游机组的发电功率降低，对下游区域所产生的扰动也相应减小，使得下游机组所受到的上流机组的尾流影响减低，实现下游机组的发电功率提高，最终使得整个风电场的发电功率相比于未尾流控制时的发电功率得到提升。同时，降低下游机组受到的尾流影响还能够减少机组的疲劳载荷，提升机组的使用寿命。

在实现风电场尾流控制前，需要确定风电场中各个机组是否为上游机组或下游机组。即各个机组中哪些是产生扰动的机组，哪些是受到尾流影响的机组。上游机组和下游机组的判定与机组间相对位置方向及入流风方向各个机组的相对位置关系相关。因此，在尾流控制之前，需要在同一坐标系下确定各个机组的连线方向以及入流风方向，从而确定出多个机组中的上游机组和下游机组。

目前，风电场中的各个机组的位置坐标通常采用空间坐标进行表示，例如真北坐标系等。而机组测量出的入流风方向一般是相对于机组的当前机舱朝向，以便于机舱根据入流风方向调整机舱朝向。机舱朝向通常采用机舱偏航角度进行表示，根据入流风的风向角和机舱的当前偏航角度可以对机舱的朝向进行调整。

由于各个机组之间的连线方向属于空间坐标系，而表示入流风方向的风向角则属于机舱相对坐标系。为了实现坐标系之间的相互转换，使得能够在同一坐标系下表示各个机组之间的连线方向以及各个机组的机舱朝向和入流风向，需要在每个机组中配置相应的标定系数，以实现坐标系之间的转换。

在风电场的运行过程中，随着机组的长时间运行，部分机组内存储的标定系数将会受到各种因素的影响而发生偏差，甚至失效。此时无法通过标定系数来确定准确定位这部分机组的机舱真北朝向，导致风电场尾流控制的效果减弱。

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种风电场的控制方法、装置、系统及存储介质。下面首先对本申请实施例所提供的风电场的控制方法进行介绍。

图1示出了本申请一个实施例提供的风电场的控制方法的结构示意图。风电场的控制方法包括：

S110，获取分别在第一风电机组的多个偏航角度的每个偏航角度下，第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率；第一风电机组与第二风电机组的距离为预设距离以内；

S120，确定第一风电机组的每个偏航角度下，第一功率和第二功率的功率差值；

S130，根据每个偏航角度对应的功率差值确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度；

S140，根据参考偏航角度以及第一风电机组和第二风电机组的位置关系生成参考标定系数；

S150，根据参考标定系数以及第一风电机组的机舱的当前偏航角度，确定第一风电机组的机舱的第一真北朝向；

S160，根据多个第一风电机组分别对应的多个第一真北朝向对风电场进行尾流控制。

风电场中通常包括多个风力风电机组，以下简称风电机组。在以下实施例中，风电场中可以至少包括一台上游机组和一台受到上游机组的尾流影响的下游机组。

在本实施例中，通过获取第一风电机组的每个偏航角度下，第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率，可以根据第一功率和第二功率的功率差值确定对应的参考偏航角度，该参考偏航角度即为第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的偏航角度。根据第一风电机组和第二风电机组的实际位置关系以及参考偏航角度即可确定对偏航角度和真北朝向进行相互转换的参考标定系数。在对多个第一风电机组分别进行标定以得到分别对应的参考标定系数后，可以根据风电场中各个第一风电机组的当前偏航角度确定当前真北朝向，从而根据各个风电机组的位置坐标以及当前真北朝向确定上游机组和下游机组，并通过调整各个机组的运行状态以实现尾流控制。在风电机组的标定系数发生偏差时，能够重新计算得到标定系数，以避免标定系数的偏差导致无法进行尾流控制或者尾流控制的效果减弱。

在S110中，风电场的控制模块可以选择一个需要对标定系数进行调整的风电机组作为第一风电机组，并将与该第一风电机组的距离为预设距离以内的另一台风电机组作为第二风电机组。

对于第一风电机组，在之前的运行过程中，由于入流风方向的变化，第一风电机组将会实时调整机组机舱的偏航角度，以使得第一风电机组能够面向入流风的方向，并将流动空气中的风能转换为电能。因此，从第一风电机组的历史运行数据中即可获取到第一风电机组在各个历史时间节点中分别对应的机舱偏航角度以及第一功率，该第一功率即为该机舱偏航角度对应的发电功率。同样地，从第二风电机组的历史运行数据中，也可以获取到各个历史节点中分别对应的机舱偏航角度以及第二功率。

从第一风电机组和第二风电机组的运行数据中，可以确定第一风电机组在每个偏航角度下对应的一个或多个时间节点，并分别确定该一个或多个时间节点下第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率。例如，在从历史运行数据中确定第一风电机组在过去的10个时间段内对应的偏航角度为90°，则可以分别获取该10个时间段内第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率。

在从历史数据中按照第一风电机组的偏航角度将第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率进行分组后，即可得到每个第一风电机组的偏航角度下，第一风电机组的第一功率以及第二风电机组的第二功率。

可以理解的是，在第一风电机组的预设距离以内具有多个风电机组时，也可以将与第一风电机组的距离最近的风电机组作为第二风电机组。

作为一个可选实施例，请参照图2，上述S110，可以包括：

S210，获取第一风电机组和第二风电机组的历史运行数据，历史运行数据包括第一风电机组和第二风电机组的偏航角度和机组功率；

S220，从历史运行数据中确定第一风电机组在每个偏航角度对应的多个时间节点下，第一风电机组的多个机组功率和第二风电机组的多个机组功率；

S230，对于每个偏航角度，根据第一风电机组的多个机组功率和第二风电机组的多个机组功率得到第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率。

在本实施例中，通过获取第一风电机组和第二风电机组的历史运行数据，可以确定出第一风电机组在相同偏航角度下的多个时间节点对应的机组功率以及第二风电机组在同样的多个时间节点所对应的机组功率。根据第一风电机组的多个机组功率可以确定某个偏航角度下第一风电机组的第一功率，根据第二风电机组的多个机组功率可以确定第二风电机组的第二功率。第一功率和第二功率分别为相同时间区间内两个风电机组的平均功率，采用平均功率表示两个风电机组在某个偏航角度下的对应功率，能够避免存在部分功率值具有较大偏离而对标定结果产生影响，提升标定准确性。

在S210中，风电场的控制模块可以分别从第一风电机组和第二风电机组中获取相应的历史运行数据。该历史运行数据包括对应的时间节点下，该风电机组的机舱偏航角度以及机组发电功率。

在S220中，在获取相应的历史运行数据后，可以从第一风电机组的历史运行数据中获取每个偏航角度下对应的多个时间节点。

可以理解的是，第一风电机组的偏航角度与入流风的风向有关，在不同的时间节点中，若入流风的风向相同，则第一风电机组的偏航角度也相同。例如，历史运行数据中可能存在10个时间节点，该10个时间节点中第一风电机组的偏航角度均为90°，表示该10个时间节点时的入流风风向相同。

在确定每个偏航角度对应的多个时间节点后，即可从历史运行数据汇中获取该多个时间节点下第一风电机组分别对应的机组功率以及第二风电机组分别对应的机组功率。

在S230中，对于每个偏航角度下，在确定第一风电机组的多个机组功率后，可以计算该多个机组功率的平均功率，以得到第一风电机组在该偏航角度下的第一功率。同样地，在确定第二风电机组的多个机组功率后，可以计算该多个机组功率的平均功率，以得到在第一风电机组的机舱偏航角度为该偏航角度时，第二风电机组的第二功率。

需要说明的是，对于历史运行数据中的偏航角度，还可以按照预设分仓步长将偏航角度划分为多个分仓，每个分仓的包括的角度范围可以设置为1°、2°或5°等。以分仓步长5°为例，可以将360°范围的偏航角度划分为72个分仓，每个分仓内包括5°范围内的偏航角度下，第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率。

在S120中，在确定第一风电机组的每个偏航角度下，第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率后，可以分别计算每个偏航角度下的第一功率和第二功率的功率差值。

在S130中，在计算第一风电机组在每个偏航角度下对应的功率差值以后，可以从功率差值中确定数值最小的功率差值，并将该最小功率差值对应的偏航角度确定为第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度。

可以理解的是，在同一时间节点下，若第一风电机组和第二风电机组之间互不干扰，即第一风电机组的机舱并未朝向第二风电机组或第二风电机组的机舱并未朝向第一风电机组时，两个风电机组在运行参数较为相同的条件下，所产生的发电功率也比较近似。即，两个风电机组互相之间未产生尾流干扰时，两个风电机组的发电功率的差值应当近似为零。

若第一风电机组的机舱朝向第二风电机组，则此时第二风电机组为第一风电机组的上游机组，第一风电机组将会受到第二风电机组的尾流影响，导致此时第一风电机组的发电功率低于第二风电机组的发电功率。

若第二风电机组的机舱朝向第一风电机组，则此时第一风电机组为第二风电机组的上游机组，导致第二风电机组的发电功率低于第一风电机组的发电功率。

上述各个偏航角度下对应的功率差值即为相同偏航角度下第一风电机组的平均功率与第二风电机组的平均功率。可以理解的是，在第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时，第一风电机组的平均功率受到尾流影响最为严重，使得此时第一风电机组的平均功率与第二风电机组的平均功率的差值达到最小值；而在第二风电机组的机舱朝向第一风电机组时，第二风电机组的平均功率受到尾流影响最为严重，此时第一风电机组的平均功率与第二风电机组的平均功率的差值达到最大值。

在确定每个偏航角度对应的功率差值后，若存在某个功率差值为多个功率差值的最小值，则该功率差值对应的偏航角度即为第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度。

需要说明的是，在第一风电机组的机舱的偏航角度处于一定范围内时，第一风电机组均能够接收到来自第二风电机组的尾流，从而受到尾流的影响导致发电功率降低。在第一风电机组的机舱正对第二风电机组时，此时第一风电机组受到的尾流影响最大。即在偏航角度位于一定范围内，第一风电机组的平均功率均小于第二风电机组，并且该偏航角度越靠近参考偏航角度，第一风电机组与第二风电机组的平均功率差值越小。

在另一实施例中，在确定第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率后，还可以计算第一功率和第二功率的功率比值。可以理解的是，在第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时，第一功率受到尾流影响而小于第二功率；在第二风电机组的机舱朝向第一风电机组时，第二功率受到尾流影响而小于第一功率。则在计算出每个偏航角度分别对应的功率比值后，可以将功率比值的最小值所对应的偏航角度作为第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度。

作为一个可选实施例，上述S130，可以包括：

S310，从多个功率差值中确定最小的功率差值；

S320，根据最小的功率差值对应的偏航角度确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度。

在本实施例中，在确定不同的偏航角度下，第一风电机组和第二风电机组在相同时间内的平均功率差值后，由于第一风电机组的机舱在朝向第二风电机组时，其平均功率值受到尾流影响而导致小于第二风电机组的平均功率值，则可以确定功率差值最小时，第一风电机组机舱为正朝向第二风电机组，该最小功率差值对应的偏航角度即为第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度。根据对应的功率差值可以确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度，从而准确定位相应的偏航角度，以确定相应的参考标定系数。

在S310中，在确定多个偏航角度分别对应的多个功率差值后，可以从多个功率差值中确定最小的功率差值。

在S320中，最小的功率差值表示此时第一风电机组的发电功率受到尾流影响的效果最大，也即表示此时第一风电机组的机舱朝向第二风电机组，从而受到第二风电机组的尾流影响，使得第一风电机组的平均功率小于第二风电机组的平均功率。该最小功率差值所对应的偏航角度即为第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度。

作为一个可选实施例，上述S320，可以包括：

S410，从多个功率差值中确定最大的功率差值；

S320，包括：

S420，将最大的功率差值对应的偏航角度作为第一偏航角度，将最小的功率差值对应的偏航角度作为第二偏航角度；

S430，根据第一偏航角度和第二偏航角度确定参考偏航角度。

在本实施例中，由于风电机组的偏航角度的步长受到偏航齿轮的齿数影响，使得最小功率差值对应的偏航角度与第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的偏航角度之间存在一定误差。为了避免偏航角度的步长过大而导致最终得出的参考偏航角度产生误差，还可以根据最大功率差值确定第二风电机组的机舱最接近朝向第一风电机组时的偏航角度。并根据该两个偏航角度计算出参考偏航角度，以消除角度误差。

在S410中，控制模块还可以从多个功率差值中确定最大的功率差值，并确定该最大的功率差值所对应的偏航角度为第二风电机组的机舱朝向第一风电机组时，第一风电机组的机舱偏航角度。

可以理解的是，在第二风电机组的机舱朝向第一风电机组时，第二风电机组的平均功率受到的尾流影响最大，使得此时第二风电机组的平均功率将会小于第一风电机组。

需要说明的是，由于第一风电机组的机舱在朝向第二风电机组时，第一风电机组的平均功率受到尾流的影响，通常小于第二风电机组的平均功率。此时第一功率小于第二功率，第一功率与第二功率的功率差值应当为负值。同样地，在第二风电机组的机舱朝向第一风电机组时，第一功率与第二功率的功率差值应当为正值。

在S420中，在分别确定多个功率差值中的最大功率差值和最小功率差值后，可以将最大功率差值对应的偏航角度作为第一偏航角度，将最小功率差值对应的偏航角度作为第二偏航角度。

在S430中，在风电机组中，机组机舱的偏航角度是通过偏航齿轮的齿数来进行计算。由于偏航齿轮的一个齿的偏转角度较大，可能存在第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时对应的偏航角度位于两个齿之间。使得第一风电机组始终无法完全朝向第二风电机组。即，偏航齿轮的偏航角度调节步长较大时，最小的功率差值所对应的偏航角度仍存在一定误差。因此，为了消除偏转步长较大而产生的误差，还可以获取第二风电机组最接近朝向第一风电机组时的偏航角度，即最大的功率差值所对应的第一偏航角度。根据第一偏航角度和第二偏航角度，可以计算得到第一风电机组的机舱正面朝向第二风电机组时的参考偏航角度。

可以理解的是，在偏航齿轮的偏航角度调节步长不会对第一风电机组的机舱正面朝向第二风电机组时的参考偏航角度产生影响时，第二偏航角度即可作为第一风电机组的机舱正面朝向第二风电机组时的参考偏航角度，并且第一偏航角度与第二偏航角度之间相差为180°。

在偏航齿轮的偏航角度调节步长过大而引发误差时，可以根据以下公式计算参考偏航角度：

δ0＝(mod(δ2,360)+mod(δ1+180,360))/2；

其中，δ1为第一偏航角度，δ2为第二偏航角度，δ0为参考偏航角度。

如图4所示，在第二偏航角度的附近，第一风电机组的机舱开始逐渐朝向第二风电机组，此时第一风电机组的发电功率开始受到第二风电机组的尾流影响，导致第一风电机组的平均功率小于第二风电机组的平均功率，并且偏航角度越靠近第二偏航角度，第一风电机组与第二风电机组的平均功率差值越小。

同样地，在第一偏航角度附近，第二风电机组的机舱开始逐渐朝向第一风电机组，此时第二风电机组的发电功率开始受到第一风电机组的尾流影响，导致第二风电机组的平均功率小于第一风电机组的平均功率，并且偏航角度越靠近第一偏航角度，第一风电机组与第二风电机组的平均功率差值越大。

在S140中，在确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时，第一风电机组的参考偏航角度后，可以根据该参考偏航角度与第一风电机组和第二风电机组的位置关系确定真北坐标系与偏航角度之间的转换关系，从而得到参考标定系数。

第一风电机组和第二风电机组的位置关系可以通过两个风电机组在真北坐标系下的空间坐标进行确定。例如，在两个风电机组在真北坐标系下的空间坐标，确定第二风电机组位于第一风电机组的正东方向时，表示第二风电机组相对于第一风电机组的真北角度为90°。此时若第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度为180°，则表示第一风电机组的参考偏航角度为180°时，对应的第一风电机组的真北角度为90°。此时参考标定系数即为-90°。

根据上述第一风电机组与第二风电机组的连线在真北坐标系中的矢量角度，以及第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度，可以确定真北坐标系与偏航角度之间进行相互转换所需的参考标定系数，从而使得第一风电机组的机舱朝向的偏航角度能够通过该参考标定系数转换为机舱朝向的真北角度。

在S150中，在确定参考标定系数后，可以当前第一风电机组的机舱的偏航角度，并根据该参考标定系数确定该偏航角度对应的真北角度，从而确定出第一风电机组的机舱的第一真北朝向。

例如，在参考标定系数为-90°时，若当前第一风电机组的机舱的偏航角度为270°，则可以确定当前第一风电机组的机舱的真北角度为180°，即此时第一风电机组的机舱的第一真北朝向为正南方向。

在S160中，在确定一个第一风电机组的参考标定系数后，可以将风电场中的其他风电机组作为新的第一风电机组，并计算新的风电机组的参考标定系数。在将风电场中的多个风电机组作为第一风电机组并分别计算得到对应的参考标定系数后，可以根据这些第一风电机组的当前机舱偏航角度以及对应的参考标定系数确定这些第一风电机组的分别对应的第一真北朝向。根据各个风电机组的真北朝向以及各个风电机组的位置坐标，即可确定风电场各个风电机组中的上游机组和下游机组，并通过调整上游机组的运行状态实现风电场的尾流控制。

作为一个可选实施例，上述历史运行数据需要选取预设风速段内的运行数据，该预设风速段为第一风电机组和第二风电机组均不满发的风速区间。

在风速达到额定风速及以上时，第一风电机组和第二风电机组均为满发状态。此时即使第一风电机组受到第二风电机组的尾流影响，由于风速达到或超过额定风速，从而使得第一风电机组在受到尾流影响下也能够保持满发功率，即与第二风电机组的发电功率相等。此时无法根据第一风电机组和第二风电机组的功率差值来确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度。

例如，在机组的额定风速为9m/s时，可以选择7m/s～9m/s风速段内数据，或5m/s～8m/s风速段内数据，并根据该风速段内的历史运行数据确定第一风电机组和第二风电机组的功率差值。

作为一个可选实施例，请参照图3，上述S110之前，还可以包括：

S510，获取记录标定系数，记录标定系数为风电场机组的原始标定系数；

上述S140，可以包括：

S520，根据参考偏航角度以及第一风电机组和第二风电机组的位置关系生成分析标定系数；

S530，根据分析标定系数与记录标定系数的系数偏差确定参考标定系数。

在本实施例中，第一风电机组还可以预先存储有记录标定系数，在根据功率差值计算出分析标定系数后，还可以根据分析标定系数和记录标定系数的系数偏差来确定参考标定系数。在系数偏差未超出预设范围时，可以继续采用原有的记录标定系数。在系数偏差超出预设范围时，则需要将标定系数更新为计算出的分析标定系数。根据预设的确定条件可以从分析标定系数与记录标定系数中确定相应的参考标定系数，从而提升参考标定系数的准确性和可靠性。

在S510中，第一风电机组中可以预先存储有记录标定系数，该记录标定系数可以为该第一风电机组的原始标定数据。

可以理解的是，风电机组在安装过程中，相关人员可以通过标定工具进行人工标定后得到记录标定系数，并存储在相应的风电机组内。该记录标定系数可能由于标定过程中的操作影响，而导致本身存在误差。并且，随着风电机组的持续运行，该记录标定系数也可能受到风电机组的运行过程和维护过程的影响而发生偏差。

在S520中，在确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度后，可以根据该参考偏航角度与第一风电机组和第二风电机组之间的位置关系生成分析标定系数。

在S530中，在生成分析标定系数后，可以根据获取到的记录标定系数以及计算出的分析标定系数确定相应的系数偏差，并根据该系数偏差来确定参考标定系数。例如，在系数偏差位于相应的偏差范围内时，可以从记录标定系数或分析标定系数中择一作为参考标定系数。

作为一个可选实施例，第一风电机组和第二风电机组还可以分别提取多个不同的风速段内的历史运行数据。对于每个风速段内的历史运行数据，可以分别确定第一风电机组在各个偏航角度下的第一功率和第二风电机组的第二功率，并根据计算出的参考偏航角度计算出相应的分析标定系数。在根据多个不同的历史运行数据分别计算出多个分析标定系数后，还可以将多个分析标定系数的平均值作为最终的分析标定系数。

需要说明的是，上述多个不同的风速段均应低于风电机组的额定风速，并且不同的风速段区间并不重合。

作为一个可选实施例，上述S530，可以包括：

S610，在系数偏差大于第一预设偏差阈值时，根据分析标定系数确定参考标定系数；

S620，在系数偏差小于第一预设偏差阈值时，根据记录标定系数确定参考标定系数。

在本实施例中，根据系数偏差是否大于第一预设偏差阈值，可以选择采用分析标定系数作为参考标定系数还是采用记录标定系数作为参考标定系数。

在S610中，在计算出记录标定系数和分析标定系数的系数偏差后，可以获取预先设置的第一预设偏差阈值。若系数偏差大于第一预设偏差阈值，则表示原有的记录标定系数的误差较大，无法再继续进行使用，此时可以选择分析标定系数作为参考标定系数。

在S620中，若系数偏差小于第一预设偏差阈值，则表示原有的记录标定系数的误差较小，依然可以继续进行使用。此时也可以选择原有的记录标定系数作为参考标定系数继续进行使用。

作为一个可选实施例，上述S620，可以包括：

S710，在系数偏差小于第一预设偏差阈值，且大于第二预设偏差阈值时，根据预设加权系数对分析标定系数和记录标定系数进行加权平均得到参考标定系数。

在本实施例中，控制模块还可以获取第二预设偏差，并在该系数偏差小于第一预设偏差阈值时，判断该系数偏差是否大于第二预设偏差阈值。若该系数偏差仍小于第二预设偏差阈值，则可以继续将原有的记录标定系数作为参考标定系数，从而使得风电机组仍按照原有的标定系数进行标定，保障了标定系数的稳定性和可靠性。

若该系数偏差大于第二预设偏差阈值，则可以根据预设加权系数对分析标定系数和记录标定系数进行加权平均，并将加权平均后的结果作为参考标定系数。

在一些实施例中，上述第一预设偏差阈值可以为20°，第二预设偏差阈值可以为10°。在记录标定系数和分析标定系数的偏差大于20°时，可以将分析标定系数作为参考标定系数；在记录标定系数和分析标定系数的偏差小于10°时，则可以将记录标定系数作为参考标定系数；在记录标定系数和分析标定系数的偏差位于10°～20°之间时，可以获取预设的加权系数以对记录标定系数和分析标定系数进行加权平均，并将加权平均后的标定系数作为参考标定系数。

上述加权平均方式可以是线性加权，加权平均后的标定系数为：

γ2＝α·γ0+(1-α)·γ1；

其中α为加权系数，γ0为记录标定系数，γ1为分析标定系数，γ2为加权平均后的标定系数。

作为一个可选实施例，上述S140之前，还可以包括：

S810，获取第一风电机组的第一位置坐标以及第二风电机组的第二位置坐标；

S820，根据第一位置坐标和第二位置坐标生成真北坐标系下第一风电机组和第二风电机组的位置关系。

在本实施例中，在获取到第一风电机组的第一位置坐标以及第二风电机组的第二位置坐标后，可以根据两个风电机组的位置坐标在真北坐标系下生成相应的位置矢量，该位置矢量是由第一风电机组指向第二风电机组。则位置矢量在真北坐标系中的矢量角度即为第二风电机组相对于第一风电机组的真北朝向。

在S810中，风电场中的各个风电机组可以通过卫星定位或人工定位的方式确定对应的位置坐标。控制模块可以分别获取第一风电机组的第一位置坐标以及第二风电机组的第二位置坐标，上述第一位置坐标和第二位置坐标可以为真北坐标系下的位置坐标。

在S820中，在确定第一位置坐标和第二位置坐标后，可以在真北坐标系下，以第一位置坐标为起点，得到从第一位置坐标至第二位置坐标的位置矢量。该位置矢量在真北坐标系中的角度即为第二风电机组相对于第一风电机组的真北角度。根据第二风电机组相对于第一风电机组的真北角度，即可确定第二风电机组相对于第一风电机组的真北朝向。

作为一个可选实施例，第一风电机组中可以预先存储有记录标定系数γ0，根据第一风电机组的偏航角度时序γ(t)，可以通过该记录标定系数γ0得到第一风电机组的第一真北朝向时序β(t)。其中，第一真北朝向时序与偏航角度时序的对应关系如下：

β(t)＝f(γ(t),γ0)；

其中，f为偏航角度转换为第一真北朝向的函数关系式。

在通过第一风电机组和第二风电机组的功率差值确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度，并根据参考偏航角度计算出分析标定系数γ1后，可以根据记录标定系数γ0和分析标定系数γ1之间的差值来确定记录标定系数γ0，从而在记录标定系数γ0和分析标定系数γ1中择一作为参考标定系数，或者将记录标定系数γ0和分析标定系数γ1的加权平均结果作为参考标定系数。

作为一个可选实施例，上述第一风电机组原有的记录标定系数γ0还可以采用其他方式进行有效性的判断。例如，对于风电场中的多个风电机组，分别采用其原有的记录标定系数γ0以及当前的机舱偏航角度确定对应的真北朝向。由于风电场中的多个风电机组在入流风向相同时，其真北朝向也应较为相似。则多个风电机组所标定的真北朝向中，若存在少部分风电机组所标定出的真北朝向与其他风电机组标定出的真北朝向存在较大差距，则可以确定该少部分的风电机组的记录标定系数γ0存在误差，并计算出这些风电机组的分析标定系数γ1，以对记录标定系数γ0进行修正，得到新的参考标定系数。

基于上述实施例提供的风电场的控制方法，相应地，本申请还提供了风电场的控制装置的具体实现方式。请参见以下实施例。

首先参见图5，本申请实施例提供的风电场的控制装置500包括以下模块：

数据获取模块501，用于获取分别在第一风电机组的多个偏航角度的每个偏航角度下，第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率；第一风电机组与第二风电机组的距离为预设距离以内；

计算模块502，用于确定第一风电机组的每个偏航角度下，第一功率和第二功率的功率差值；

偏航定位模块503，用于根据每个偏航角度对应的功率差值确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度；

标定模块504，用于根据参考偏航角度以及第一风电机组和第二风电机组的位置关系生成参考标定系数；

定向模块505，用于根据参考标定系数以及第一风电机组的机舱的当前偏航角度，确定第一风电机组的机舱的第一真北朝向；

尾流控制模块506，用于根据多个第一风电机组分别对应的多个第一真北朝向对风电场进行尾流控制。

在本实施例中，通过获取第一风电机组的每个偏航角度下，第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率，可以根据第一功率和第二功率的功率差值确定对应的参考偏航角度，该参考偏航角度即为第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的偏航角度。根据第一风电机组和第二风电机组的实际位置关系以及参考偏航角度即可确定对偏航角度和真北朝向进行相互转换的参考标定系数。在对多个第一风电机组分别进行标定以得到分别对应的参考标定系数后，可以根据风电场中各个第一风电机组的当前偏航角度确定当前真北朝向，从而根据各个风电机组的位置坐标以及当前真北朝向确定上游机组和下游机组，并通过调整各个机组的运行状态以实现尾流控制。在标定系数发生偏差时，能够重新进行标定，以避免标定系数的偏差导致尾流控制的效果减弱。

作为本申请的一种实现方式，为了确定每个偏航角度下第一风电机组和第二风电机组的平均功率，上述数据获取模块501还可以包括：

第一获取单元，用于获取第一风电机组和第二风电机组的历史运行数据，历史运行数据包括第一风电机组和第二风电机组的偏航角度和机组功率；

第一统计单元，用于从历史运行数据中确定第一风电机组在每个偏航角度对应的多个时间节点下，第一风电机组的多个机组功率和第二风电机组的多个机组功率；

第一计算单元，用于对于每个偏航角度，根据第一风电机组的多个机组功率和第二风电机组的多个机组功率得到第一风电机组的第一功率和第二风电机组的第二功率。

作为本申请的一种实现方式，为了根据功率差值确定参考偏航角度，上述偏航定位模块503还可以包括：

第一确定单元，用于从多个功率差值中确定最小的功率差值；

第二确定单元，用于根据最小的功率差值对应的偏航角度确定第一风电机组的机舱朝向第二风电机组时的参考偏航角度。

作为本申请的一种实现方式，为了降低参考偏航角度的误差，上述偏航定位模块503还可以包括：

第三确定单元，用于从多个功率差值中确定最大的功率差值；

第二确定单元还可以包括：

分析子单元，用于将最大的功率差值对应的偏航角度作为第一偏航角度，将最小的功率差值对应的偏航角度作为第二偏航角度；

计算子单元，用于根据第一偏航角度和第二偏航角度确定参考偏航角度。

作为本申请的一种实现方式，为了确定参考标定系数，上述风电场的控制装置500还可以包括：

第一获取模块，用于获取记录标定系数，记录标定系数为风电场机组的原始标定系数；

上述标定模块504还可以包括：

分析标定单元，用于根据参考偏航角度以及第一风电机组和第二风电机组的位置关系生成分析标定系数；

第二计算单元，用于根据分析标定系数与记录标定系数的系数偏差确定参考标定系数。

作为本申请的一种实现方式，为了从分析标定系数和记录标定系数中选择参考标定系数，上述第二计算单元还可以包括：

第一选择子单元，用于在系数偏差大于第一预设偏差阈值时，根据分析标定系数确定参考标定系数；

第二选择子单元，用于在系数偏差小于第一预设偏差阈值时，根据记录标定系数确定参考标定系数。

作为本申请的一种实现方式，为了提升参考标定系数的准确性，上述第二选择子单元还可以包括：

第三选择子单元，用于在系数偏差小于第一预设偏差阈值，且大于第二预设偏差阈值时，根据预设加权系数对分析标定系数和记录标定系数进行加权平均得到参考标定系数。

作为本申请的一种实现方式，为了确定第二风电机组相对于第一风电机组的真北朝向，上述风电场的控制装置500还可以包括：

位置模块，用于获取第一风电机组的第一位置坐标以及第二风电机组的第二位置坐标；

矢量模块，用于根据第一位置坐标和第二位置坐标生成真北坐标系下第一风电机组和第二风电机组的位置关系。

图6示出了本申请实施例提供的风电场控制系统的硬件结构示意图。

风电场控制系统可以包括：

场群控制器；

多个风电机组，每个风电机组包括机组控制器，机组控制器与场群控制器通信连接；

场群控制器包括处理器601以及存储有计算机程序指令的存储器602。

具体地，上述处理器601可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

存储器602可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器602可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，存储器602可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器602可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器602是非易失性固态存储器。

存储器可包括只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，磁盘存储介质设备，光存储介质设备，闪存设备，电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此，通常，存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，并且当该软件被执行(例如，由一个或多个处理器)时，其可操作来执行参考根据本公开的一方面的方法所描述的操作。

处理器601通过读取并执行存储器602中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种风电场的控制方法。

在一个示例中，风电场控制系统还可包括通信接口603和总线610。其中，如图6所示，处理器601、存储器602、通信接口603通过总线610连接并完成相互间的通信。

通信接口603，主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线610包括硬件、软件或两者，将风电场控制系统的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下，总线610可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。

该风电场控制系统可以基于上述实施例，从而实现结合图1至图5描述的风电场的控制方法和装置。

另外，结合上述实施例中的风电场的控制方法，本申请实施例可提供一种计算机存储介质来实现。该计算机存储介质上存储有计算机程序指令；该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种风电场的控制方法，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，上述计算机可读存储介质可包括非暂态计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random AccessMemory，简称RAM)、磁碟或者光盘等，在此并不限定。

需要明确的是，本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上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，本申请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。

还需要说明的是，本申请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，本申请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。

上面参考根据本公开的实施例的方法、装置和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。

以上，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。