一種變速變槳風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種變速變槳風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方法。其是在整個(gè)設(shè)計(jì)風(fēng)速范圍內(nèi)對(duì)變速變槳風(fēng)力機(jī)進(jìn)行控制，當(dāng)風(fēng)力機(jī)在切入風(fēng)速與額定風(fēng)速之間運(yùn)行時(shí)，采用變速控制方式，此時(shí)通過調(diào)整發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，使風(fēng)力機(jī)在最佳效率CP max下運(yùn)行。當(dāng)風(fēng)力機(jī)在高于額定風(fēng)速之上運(yùn)行時(shí)，變槳控制器投入使用，通過調(diào)節(jié)槳距角使最大功率輸出限制在額定值；此時(shí)的轉(zhuǎn)矩控制器為變?cè)鲆婵刂破鳎涓鶕?jù)不同風(fēng)況對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速值，設(shè)置不同的增益；極大減弱了由于陣風(fēng)等的影響使風(fēng)力機(jī)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大功率輸出的現(xiàn)象；其次在額定風(fēng)附近對(duì)變槳控制器設(shè)置切換規(guī)則，避免了變槳控制器在額定風(fēng)附近的頻繁切換。本發(fā)明延長(zhǎng)了齒輪箱的壽命，保證了風(fēng)力機(jī)在惡劣環(huán)境下的運(yùn)行。
【專利說明】
一種變速變槳風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種變速變槳風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 最近十幾年來由于能源危機(jī)、環(huán)境污染等現(xiàn)實(shí)問題，人們逐漸進(jìn)行可再生能源的 開發(fā)及利用。風(fēng)能作為一種地球上廣泛存在的清潔能源，在最近幾年來利用風(fēng)能發(fā)電的風(fēng) 電行業(yè)得到了迅速的發(fā)展。隨著風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量的增加，機(jī)組性能和發(fā)電質(zhì)量備受關(guān)注， 并對(duì)風(fēng)力機(jī)組的控制系統(tǒng)及方法提出了更高的要求。
[0003] 目前大型變槳變速風(fēng)力機(jī)的控制方法主要采用轉(zhuǎn)矩控制和變槳控制相結(jié)合的控 制方法，在低于額定風(fēng)速時(shí)，風(fēng)力機(jī)主要采用轉(zhuǎn)矩控制，根據(jù)風(fēng)速控制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，使風(fēng)力機(jī) 基本在最優(yōu)葉尖速比下運(yùn)行，盡量增加風(fēng)能捕獲;當(dāng)風(fēng)速超過額定風(fēng)速時(shí)，變槳控制器投入 使用保持風(fēng)輪轉(zhuǎn)速不變，增加葉片槳距角，使輸出功率基本在額定功率附近變化，并減小來 流對(duì)風(fēng)力機(jī)的沖擊。
[0004] 然而在極端陣風(fēng)的影響下，風(fēng)力機(jī)組會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大的功率輸出，如 果使用現(xiàn)有的控制系統(tǒng)，由于變槳系統(tǒng)具有較大的延遲特性，變槳的速度跟不上風(fēng)速的變 化，會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生很大的超調(diào)震蕩，進(jìn)而會(huì)引發(fā)風(fēng)輪超速現(xiàn)象，也會(huì)使風(fēng)力機(jī)在很短的時(shí)間 內(nèi)產(chǎn)生極大的載荷。此外，當(dāng)風(fēng)速處在額定風(fēng)速附近不斷變化時(shí)，風(fēng)力機(jī)將會(huì)在變槳控制器 的投入與切出之間頻繁的切換，這樣將會(huì)嚴(yán)重影響風(fēng)力機(jī)相關(guān)部件的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供了 一種變速變槳風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方法。
[0006] -種變速變槳風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方法，具體步驟如下：
[0007] 步驟1:當(dāng)風(fēng)力機(jī)組投入使用后，初始化控制系統(tǒng)，開始檢測(cè)機(jī)前風(fēng)速大?。?br>[0008] 步驟2:當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速未達(dá)到切入風(fēng)速時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩為0,風(fēng)力機(jī)不輸出 功率；
[0009] 步驟3:當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速在切入風(fēng)速與額定風(fēng)速之間變化時(shí)，轉(zhuǎn)矩控制器投 入運(yùn)行，變槳角Θ保持不變，轉(zhuǎn)矩控制器應(yīng)使得功率輸出P跟蹤上最大功率輸出P max，風(fēng)力機(jī) 在切入風(fēng)速與額定風(fēng)速之間變化時(shí)的最大功率輸出Pmax為：
[0011] ?_\表示風(fēng)力機(jī)的最大功率輸出，W;P為空氣密度，kg/m3;r為風(fēng)輪半徑，為風(fēng) 速，111/8;0為變槳角度#(1;18為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩，1^*111 ;〇8為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速#(1/8;〇8 = 11〇1;，(〇1; 為風(fēng)輪角速度，rad/s; (久/l)為風(fēng)能利用系數(shù);λ為葉尖速比
[0012]風(fēng)力機(jī)在風(fēng)速為切入風(fēng)速與額定風(fēng)速之間變化時(shí)，維持最大功率時(shí)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩 Mg為：
[0014] 其中，Kcipt是一個(gè)常值，由風(fēng)力機(jī)的類型確定：
[0015] 步驟4:當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速在大于額定風(fēng)速小于切出風(fēng)速時(shí)，轉(zhuǎn)矩控制器與變 槳控制器同時(shí)投入使用，對(duì)于相應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)一個(gè)修正因子ξ:
[0017] 其中，ω為發(fā)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，〇^為發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，comax為發(fā)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速；
[0018] 此時(shí)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩1為：
[0020]最大功率輸出表達(dá)式為：
[0022] 步驟5:當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速大于切出風(fēng)速時(shí)，風(fēng)力機(jī)剎車機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，風(fēng)力 機(jī)停止運(yùn)行，風(fēng)電機(jī)組切出電網(wǎng)； 其中轉(zhuǎn)矩控制器為變?cè)鲆婵刂破鳎儤刂破鳛镻ID控制器。
[0023] 當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速在大于額定風(fēng)速小于切出風(fēng)速時(shí)，變槳控制器為自適應(yīng)參 數(shù)的PID控制器，其控制方法如下：
[0024] 步驟1:初始化PID控制器參數(shù)ΚΡ( Θ (k))，Ki(Θ (k));
[0025] 步驟2:根據(jù)上一時(shí)刻槳距角改變值，計(jì)算當(dāng)前PID控制器的參數(shù)值：
[0026] Kp(9(k))=kp/(G+A 0(k-l)) (5)
[0027] Ki(9(k))=ki/(G+A 0(k-l)) (6)
[0028] 式中，kP，ki分別為PID控制器比例項(xiàng)和積分項(xiàng)在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)的值，ΚΡ(θ(1〇)，Ki(0 (k))為PID控制器在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)時(shí)的自適應(yīng)值，△ 0(k-l)為上一時(shí)刻槳距角的改變值，G為常 數(shù)，通常取7-8之間；
[0029]步驟3:計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻變槳控制器的槳距角改變值：
[0030] A0=KP(0(k))(〇g(k-l)-〇g(k))+Ki(0(k)) · (〇g(k-l)-〇rate) (7)
[0031] 式中，Δ Θ為當(dāng)前時(shí)刻變槳控制器的槳距角改變值;ΚΡ(θ(1〇)和Ki(0(k))分別為PID 控制器在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)時(shí)的自適應(yīng)值；wg(k_l)為上一時(shí)刻發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速值；cog(k)為當(dāng)前時(shí)刻發(fā) 電機(jī)轉(zhuǎn)速值；《rate為發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速；
[0032]步驟4:計(jì)算變槳控制器的輸出槳距角：
[0033] 0(k) = 0(k-l)+A0 (8)
[0034] 式中，Θ (k)為當(dāng)前時(shí)刻變槳控制器輸出值;Θ (k-1)為上一時(shí)刻變槳控制器輸出值； A Θ為當(dāng)前時(shí)刻變槳控制器的槳距角改變值。
[0035] 為了防止變槳控制器在額定風(fēng)速附近頻繁切換，對(duì)其設(shè)置切換規(guī)則為：當(dāng)變槳控 制器上一時(shí)刻槳距角變化值Δ Θ (k-Ι)小于-0.1°時(shí)，令當(dāng)前時(shí)刻變槳控制器的槳距角改變 值Δ θ = -〇. 1° ;當(dāng)變槳控制器上一時(shí)刻槳距角變化值Δ Θ (k-1)大于0.1°時(shí)，令當(dāng)前時(shí)刻變 槳控制器的槳距角改變值A(chǔ) Θ =〇. 1°。
[0036] 本發(fā)明的有益效果為:相對(duì)于傳統(tǒng)的功率優(yōu)化跟蹤方法，本發(fā)明在風(fēng)速低于額定 風(fēng)速時(shí)，采用變速控制方式，此時(shí)通過調(diào)整發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，使風(fēng)力機(jī)在最佳效率C Pmax下運(yùn) 行;風(fēng)速高于額定風(fēng)速時(shí)，變槳控制器投入使用，通過調(diào)節(jié)槳距角使最大功率輸出限制在額 定值;通過引入修正因子ξ，極大減弱了由于陣風(fēng)等的影響使風(fēng)力機(jī)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大功 率輸出的現(xiàn)象，其次在額定風(fēng)附近對(duì)變槳控制器設(shè)置切換規(guī)則，避免了變槳控制器在額定 風(fēng)附近的頻繁切換，延長(zhǎng)了風(fēng)力機(jī)變槳機(jī)構(gòu)的使用壽命。通過本發(fā)明控制方法的改進(jìn)，優(yōu)化 了變速變槳風(fēng)力機(jī)的控制系統(tǒng)，大大減小了齒輪箱的扭矩波動(dòng)，提高風(fēng)電品質(zhì)，延長(zhǎng)了齒 輪箱的壽命，保證風(fēng)力機(jī)在惡劣環(huán)境下的運(yùn)行情況，降低了風(fēng)力機(jī)組的使用成本。
【附圖說明】
[0037] 圖1為一種變速變槳風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方法的控制流程圖。
[0038]圖2為一種變速變槳風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方法的功率跟蹤圖。
[0039] 圖3為5WM參考風(fēng)力機(jī)在風(fēng)況為11.4m/s的湍流風(fēng)下，采用本發(fā)明優(yōu)化控制方法的 模擬仿真結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說明 僅僅是示例性的，而不是為了限制本發(fā)明的范圍及其應(yīng)用。
[0041 ]如圖1所示一種變速變槳風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方法，具體步驟如下：
[0042]步驟1:當(dāng)風(fēng)力機(jī)組投入使用后，初始化控制系統(tǒng)，開始檢測(cè)機(jī)前風(fēng)速大??；
[0043]步驟2:當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速未達(dá)到切入風(fēng)速時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩為0,風(fēng)力機(jī)不輸出 功率；
[0044]步驟3:當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速在切入風(fēng)速與額定風(fēng)速之間變化時(shí)，轉(zhuǎn)矩控制器投 入運(yùn)行;變槳角Θ保持不變，轉(zhuǎn)矩控制器應(yīng)使得功率輸出P跟蹤上最大功率輸出Pmax，風(fēng)力機(jī) 在切入風(fēng)速與額定風(fēng)速之間變化時(shí)的最大功率輸出P max為：
[0046] Pmax表示風(fēng)力機(jī)的最大功率輸出，W;P為空氣密度，kg/m3;r為風(fēng)輪半徑，為風(fēng) 速，111/8;0為變槳角度#(1;18為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩，1^*111 ;〇8為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速#(1/8;〇8 = 11〇1;，(〇1;
為風(fēng)輪角速度，rad/s; Cp 為風(fēng)能利用系數(shù);λ為葉尖速比， J 'max v /
[0047]風(fēng)力機(jī)在風(fēng)速為切入風(fēng)速與額定風(fēng)速之間變化時(shí)，維持最大功率時(shí)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩 Mg為：
[0050]步驟4:當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速在大于額定風(fēng)速小于切出風(fēng)速時(shí)，轉(zhuǎn)矩控制器與變 槳控制器同時(shí)投入使用，其中轉(zhuǎn)矩控制器為變?cè)鲆婵刂破?，變槳控制器為自適應(yīng)參數(shù)的PID 控制器，其控制方法如下：
[0051 ] 步驟1:初始化PID控制器參數(shù)ΚΡ( Θ (k))，Ki(Θ (k));
[0052] 步驟2:根據(jù)上一時(shí)刻槳距角改變值，計(jì)算當(dāng)前PID控制器的參數(shù)值：
[0053] Kp(9(k))=kp/(G+A 0(k-l)) (5)
[0054] Ki(9(k))=ki/(G+A 0(k-l)) (6)
[0055] 式中，kP，ki分別為PID控制器比例項(xiàng)和積分項(xiàng)在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)的值，ΚΡ(θ(1〇)，Ki(0 (k))為PID控制器在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)時(shí)的自適應(yīng)值，△ Θ (k-1)為上一時(shí)刻槳距角的改變值，G為常 數(shù)，通常取7-8之間；
[0056]步驟3:計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻變槳控制器的槳距角改變值：
[0057] ΔΘ=ΚΡ(θ(1〇) · (cog(k-l)_cog(k))+Ki(0(k)) · (cog(k-l)-corate) (7)
[0058] 式中，Δ Θ為當(dāng)前時(shí)刻變槳控制器的槳距角改變值;ΚΡ(θ(1〇)和Ki(0(k))分別為PID 控制器在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)時(shí)的自適應(yīng)值；wg(k_l)為上一時(shí)刻發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速值；cog(k)為當(dāng)前時(shí)刻 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速值；《rate為發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速；
[0059]步驟4:計(jì)算變槳控制器的輸出槳距角：
[0060] 0(k) = 0(k-l)+A0 (8)
[0061 ]式中，Θ (k)為當(dāng)前時(shí)刻變槳控制器輸出值;Θ (k-1)為上一時(shí)刻變槳控制器輸出值； A Θ為當(dāng)前時(shí)刻變槳控制器的槳距角改變值。
[0062]為了防止變槳控制器在額定風(fēng)速附近頻繁切換，對(duì)其設(shè)置切換規(guī)則為：當(dāng)變槳控 制器上一時(shí)刻槳距角變化值Δ Θ(k-Ι)小于-0.1°時(shí)，令當(dāng)前時(shí)刻變槳控制器的槳距角改變 值Δ Θ = -〇. 1° ;當(dāng)變槳控制器上一時(shí)刻槳距角變化值Δ Θ (k-Ι)大于0.1°時(shí)，令當(dāng)前時(shí)刻變 槳控制器的槳距角改變值A(chǔ) Θ = 〇. 1°。
[0063]對(duì)于相應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)一個(gè)修正因子ξ :
[0064]
其中，ω為發(fā)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，cor為發(fā)電機(jī)的 額定轉(zhuǎn)速，《max為發(fā)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速；
[0065]此時(shí)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩1為：
[0067]最大功率輸出表達(dá)式為：
[0069]步驟5:當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速大于切出風(fēng)速時(shí)，風(fēng)力機(jī)剎車機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，風(fēng)力 機(jī)停止運(yùn)行，風(fēng)電機(jī)組切出電網(wǎng)。
[0070]如圖2所示一種變速變槳風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方法的功率跟蹤圖。在風(fēng)速低于額 定風(fēng)速時(shí)，采用變速控制方式，通過調(diào)整發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，使風(fēng)力機(jī)在最佳效率CPmax下運(yùn) 行;在風(fēng)速高于額定風(fēng)速時(shí)，變槳控制器投入使用，通過調(diào)節(jié)槳距角使最大功率輸出限制在 額定值。圖3為參考風(fēng)力機(jī)在風(fēng)況為11.4m/s的湍流風(fēng)下，采用本發(fā)明優(yōu)化控制方法的 模擬仿真結(jié)果，由圖可見通過此優(yōu)化方法，使得功率的動(dòng)態(tài)超調(diào)明顯降低（如圖中150s附 近），極大減弱了由于陣風(fēng)等的影響使風(fēng)力機(jī)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生很大功率輸出的現(xiàn)象，功率輸 出趨于穩(wěn)定。
[0071]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟 悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的簡(jiǎn)單修改、等同變化， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍 為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種變速變獎(jiǎng)風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方法，其特征在于，具體步驟如下： 步驟1:當(dāng)風(fēng)力機(jī)組投入使用后，初始化控制系統(tǒng)，開始檢測(cè)機(jī)前風(fēng)速大??； 步驟2:當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速未達(dá)到切入風(fēng)速時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩為O，風(fēng)力機(jī)不輸出功 率. 步驟3:當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速在切入風(fēng)速與額定風(fēng)速之間變化時(shí)，轉(zhuǎn)矩控制器投入運(yùn) 行，其中轉(zhuǎn)矩控制器為變速控制器;變獎(jiǎng)角0保持不變，轉(zhuǎn)矩控制器應(yīng)使得功率輸出P跟蹤上 最大功率輸出Pmax,風(fēng)力機(jī)在切入風(fēng)速與額定風(fēng)速之間變化時(shí)的最大功率輸出Pmax為：陽 Pmax表示風(fēng)力機(jī)的最大功率輸出，W; P為空氣密度，kg/m3; r為風(fēng)輪半徑，m; V為風(fēng)速，m/s; 9為變獎(jiǎng)角度，rad;Mg為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩,kN ? m; Wg為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速,rad/s; Wg = nwt，Wt為風(fēng)輪 角速度，rad/s;Cpuu^(^6U)為風(fēng)能利用系數(shù);A為葉尖速比，風(fēng)力化在風(fēng)速為切入風(fēng)速與額定風(fēng)速之間變化時(shí)，維持最大功率時(shí)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩Mg為： (2) 其中 步驟4:當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速在大于額定風(fēng)速小于切出風(fēng)速時(shí)，轉(zhuǎn)矩控制器與變獎(jiǎng)控 制器同時(shí)投入使用，其中轉(zhuǎn)矩控制器為變?cè)鲆婵刂破?，變?jiǎng)控制器為PID控制器;對(duì)于相應(yīng) 的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩對(duì)應(yīng)一個(gè)修正因子C:其中，O為發(fā)電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速，Or為發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速，Wmax為發(fā)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速； 此時(shí)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩Mg為：(3) 最大功率輸出； (4) 步驟5:當(dāng)風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速大于切出風(fēng)速時(shí)，風(fēng)力機(jī)剎車機(jī)構(gòu)開始動(dòng)作，風(fēng)力機(jī)停 止運(yùn)行，風(fēng)電機(jī)組切出電網(wǎng)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變速變獎(jiǎng)風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方法，其特征在于，當(dāng)風(fēng)力機(jī) 運(yùn)行時(shí)的風(fēng)速在大于額定風(fēng)速小于切出風(fēng)速時(shí)，變獎(jiǎng)控制器為自適應(yīng)參數(shù)的PID控制器，其 控制方法如下： 步驟1:初始化PID控制器參數(shù)Kp (0化)），Ki (0化））； 步驟2:根據(jù)上一時(shí)刻獎(jiǎng)距角改變值，計(jì)算當(dāng)前PID控制器的參數(shù)值： Kp(目化））=kp/(G+A0(k-l)) (5) Ki(目化））=ki/(G+A 目（k-1)) (6) 式中，kp，ki分別為PID控制器比例項(xiàng)和積分項(xiàng)在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)的值，Kp(0化)），Ki(0化)）為 PID控制器在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)時(shí)的自適應(yīng)值，A 0化-1)為上一時(shí)刻獎(jiǎng)距角的改變值，G為常數(shù)，通常 取7-8之間； 步驟3:計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻變獎(jiǎng)控制器的獎(jiǎng)距角改變值： Ae=Kp(白化））?（《g(k-l)-?g(k))+Ki(白（k)) ? (?g(k-l)-?rate) (7) 式中，A0為當(dāng)前時(shí)刻變獎(jiǎng)控制器的獎(jiǎng)距角改變值;Kp(0化））和Ki(0化））分別為PID控制 器在系統(tǒng)動(dòng)態(tài)時(shí)的自適應(yīng)值；UgA-I)為上一時(shí)刻發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速值；為當(dāng)前時(shí)刻發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)速值；《 rate為發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速； 步驟4:計(jì)算變獎(jiǎng)控制器的輸出獎(jiǎng)距角： 0(k) = 0(k-l)+A 0 (8) 式中，0化)為當(dāng)前時(shí)刻變獎(jiǎng)控制器輸出值；0化-1)為上一時(shí)刻變獎(jiǎng)控制器輸出值；A 0 為當(dāng)前時(shí)刻變獎(jiǎng)控制器的獎(jiǎng)距角改變值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種變速變獎(jiǎng)風(fēng)力機(jī)功率優(yōu)化控制方法，其特征在于，為了防止 變獎(jiǎng)控制器在額定風(fēng)速附近頻繁切換，對(duì)其設(shè)置切換規(guī)則為：當(dāng)變獎(jiǎng)控制器上一時(shí)刻獎(jiǎng)距 角變化值A(chǔ) 0化-1)小于-0.1°時(shí)，令當(dāng)前時(shí)刻變獎(jiǎng)控制器的獎(jiǎng)距角改變值A(chǔ) 0 = -〇. 1%當(dāng)變 獎(jiǎng)控制器上一時(shí)刻獎(jiǎng)距角變化值A(chǔ) 0化-1)大于0.1°時(shí)，令當(dāng)前時(shí)刻變獎(jiǎng)控制器的獎(jiǎng)距角改 變值 A0 = 〇.1°。
【文檔編號(hào)】F03D17/00GK105986961SQ201610274408
【公開日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年4月28日
【發(fā)明人】張文廣, 李騰飛, 韓越, 劉吉臻, 曾德良, 牛玉廣, 楊婷婷, 胡陽
【申請(qǐng)人】華北電力大學(xué)