The invention provides a variable pitch control method and system based on the PI algorithm. Through feedforward control, the wind speed is filtered, the wind velocity measurement error is supplemented and the change of wind speed is input to the variable propeller controller. The difference between the real-time power of the generator and the power rating of the generator is sent to the variable propeller controller. The fan controller adopts the PI algorithm, which can adjust the pitch angle quickly and accurately when the wind speed changes frequently and the fan blade is disturbed. It can not make the fan blade stress unevenly sloshing, so that the fan is kept in the power state of the rated generator, and it can control the steady state and dynamic of the fan rotor system. Performance. It shortens the response time of the fan pitch control system, improves the rapidity of the system, stabilizes the output power of the fan set, and improves the generating efficiency of the fan set.
【技术实现步骤摘要】
一种基于PI算法的风机变桨控制方法及系统
本专利技术属于风机控制
,特别涉及一种基于PI算法的风机变桨控制方法及系统。
技术介绍
风能是一种可再生的清洁能源,世界范围内风力发电蓬勃发展,与此同时,市场对风力发电技术要求越来越高,风机发电效率、稳定性、智能化要求越来越高。风机所处环境复杂,受天气、风向、风速、雨量、地势、海拔等自然条件影响比较大,对风机控制系统的稳定性、可靠性提出更高的要求。其中,一个重要问题是风机变桨系统的稳定性,因为风机的风轮直径都在百米左右,加上塔影效应、风剪切、地表起伏等影响,风机三个浆叶在风机运行时会受到不同的干扰,而且干扰变化剧烈,难于实时监测。因此对变桨控制系统进行研究对工业的发展具有重要意义。由于在变桨过程中,风轮处于旋转状态,会出现整个风机受力不均衡的,加剧轮毂和塔筒的振动,给整个系统带来不安全因素。因此对变桨控制的算法研究层出不穷,都是针对这个问题,如模糊控制、神经网络控制、多模型控制等策略,但都处于理论阶段,很难应用到实际的工程项目中。目前国内风电机组大多采用PI控制器完成对变桨系统的控制,由于风速变化的随机性和风电机组的强非线性,在风况变化的情况下采用PI控制器系统可以得到较好的响应速度和调节特性。现有技术中有一些方案是采用固定PI控制器的参数控制变桨控制器输出桨距角;也有一些方案是采用不断调节PI控制器的参数以得到最优的PI控制参数。但是采用这些方案得到的桨距角可能不太精确,提高了风力发电机组运行的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于PI算法的风机变桨控制方法及系统,用于解决现有技术中的风机变桨 ...
【技术保护点】
1.一种基于PI算法的风机变桨控制方法,其特征在于,包括如下步骤:实时采集风速发送给PI变桨控制器;并采集发电机的实时功率,将采集的发电机的实时功率与发电机的额定功率的差值发送给PI变桨控制器,通过调整PI控制器的传递函数的参数输出桨距角,所述PI控制器的传递函数的参数根据风速的变化调整,利用所述桨距角控制风机变桨,PI变桨控制器的传递函数表示为:
【技术特征摘要】
1.一种基于PI算法的风机变桨控制方法,其特征在于,包括如下步骤:实时采集风速发送给PI变桨控制器;并采集发电机的实时功率,将采集的发电机的实时功率与发电机的额定功率的差值发送给PI变桨控制器,通过调整PI控制器的传递函数的参数输出桨距角,所述PI控制器的传递函数的参数根据风速的变化调整,利用所述桨距角控制风机变桨,PI变桨控制器的传递函数表示为:其中,Gc1(s)是第一传递函数,Gc2(s)是第二传递函数,K表示比例放大系数,λ1和λ2表示可调参数,T1表示变桨电机时间常数,T2表示风机浆叶的惯性时间常数、S表示复数,τ表示滞后时间常数。2.根据权利要求1所述的基于PI算法的风机变桨控制方法,其特征在于,比例放大系数K、参数λ1及参数λ2通过标定实验得到。3.根据权利要求1所述的基于PI算法的风机变桨控制方法,其特征在于,需对采集的风速进行前馈控制,将经过前馈控制后的风速发送给PI变桨控制器。4.根据权利要求3所述的基于PI算法的风机变桨控制方法,其特征在于,当发电机的实时功率与发电机的额定功率之间的差值小于等于0时,输出桨距角为0,当发电机的实时功率与发电机的额定功率之间的差值大于0时,将所述差值作为输入量发送给PI变桨控制器。5.根据权利要求4所述的基于PI算法的风机变桨控制方法,其特征在于,所述发电机的实时功率通过变流器采集获取。6.根据权利要求4所述的基于PI算法的风机变桨控制方法,其特征在于,所述发电机的实时功率通过功率...
【专利技术属性】
技术研发人员:李春阳,刘伟鹏,张小伟,
申请(专利权)人:许继集团有限公司,许昌许继风电科技有限公司,
类型:发明
国别省市:河南,41
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