【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电
,具体地,涉及一种兆瓦级风力发电机组的桨距角自寻优方法及系统。
技术介绍
随着全球能源危机爆发以及生态环境日益严重,可再生能源的开发与发展已得到了世界各国的广泛关注。风力发电技术已逐步发展为应用最为广泛的可再生能源发电形式之一。风力发电技术的发展主要体现在大型并网风电机组大型化和控制策略提高方面,通过采用新型高效的风能转换装置和最大功率点跟踪(maximumpowerpointtracking,MTTP)控制策略可以明显提高风力发电系统的能源转换效率。变速恒频风力发电系统在更多捕获风能、减少设备维护以及保障更好的电能质量方面具有明显优势。通过采用变桨距风力机可以实现发电系统在更宽的高风速范围内保持额定功率输出,在中低风速下通过控制电机转速实现机组对风能的最大功率捕获。当前并网风力发电机组采用最多的是最大功率点跟踪技术或基于此技术的改进技术,在中低风速下保持桨距角处于最优位置,通过调整风力机转速以获取最大风能。已有的方法在工程应用中存在诸多缺点:第一,机组理论最优工作点状态参数一般不能直接应用到工程实践中;第二,由于桨叶在安装过程中存 ...
【技术保护点】
一种兆瓦级风力发电机组的桨距角自寻优方法,其特征在于:在风能利用系数Cp与桨距角β和叶尖速比λ的关系确定后,风力发电机组主控制器采用单纯形加速方法,通过反复调整桨距角得到最优桨距角;所述单纯形加速方法,是指:以某一步长Δβ改变桨距角后,计算一段时间T内的风能利用系数Cp平均值;若该风能利用系数Cp平均值大于原设计最大值则更新为新的最大值,将当前桨距角更新为当前最优桨距角,并以该步长继续改变桨距角,进入下一寻优程序的风能利用系数Cp平均值计算;若该风能利用系数Cp平均值小于原设计最大值则桨距角调整步长Δβ收缩,并进入下一更新周期的风能利用系数Cp平均值计算;若通过收缩步长后的 ...
【技术特征摘要】
1.一种兆瓦级风力发电机组的桨距角自寻优方法,其特征在于:在风能利用系数Cp与桨距角β和叶尖速比λ的关系确定后,风力发电机组主控制器采用单纯形加速方法,通过反复调整桨距角得到最优桨距角;所述单纯形加速方法,是指:以某一步长Δβ改变桨距角后,计算一段时间T内的风能利用系数Cp平均值;若该风能利用系数Cp平均值大于原设计最大值则更新为新的最大值,将当前桨距角更新为当前最优桨距角,并以该步长继续改变桨距角,进入下一寻优程序的风能利用系数Cp平均值计算;若该风能利用系数Cp平均值小于原设计最大值则桨距角调整步长Δβ收缩,并进入下一更新周期的风能利用系数Cp平均值计算;若通过收缩步长后的平均值仍小于原设计最大值则反向调整步长Δβ改变桨距角,进入下一寻优程序的风能利用系数Cp平均值计算;将桨距角调整步长Δβ达到设定足够小作为控制器结束信号,退出方法完成寻优。2.根据权利要求1所述的兆瓦级风力发电机组的桨距角自寻优方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:S1:在风力发电机组主控制器中设置自寻优控制器,在寻优控制器中采用单纯形加速方法,预设4个标志位flag,flag1,flag2,flag3用以实现方法状态的切换,标志位flag控制计算Cp平均值的开始结束,标志位flag1,flag2,flag3实现状态切换;S2:方法初始化后,给予输出桨距角一定步长调整,计算时间T内的Cp平均值与控制器原设计最大值作比较,根据比较结果设定标志位flag1,若出现新最大值则更新控制器最大值继续向前寻找,否则进入S3;S3:缩短步长调整桨距角,计算时间T内的Cp平均值与控制器最大值作比较,根据比较结果设定标志位flag2,若出现新最大值则更新控制器最大值继续向前寻找,否则进入S4;S4:反向调整步长输出桨距角,计算时间T内的Cp平均值与当前控制器最大值作比较,根据比较结果设定标志位flag3,若出现新最大值则更新当前控制器最大值继续向前寻找,否则返回S3;循环进行S2~S4调整桨距角,直到步长降低到设定条件,跳出循环寻优完成,得到最有桨距角。3.根据权利要求1-2任一项所述的兆...
【专利技术属性】
技术研发人员:蔡旭,李悦强,贾锋,李征,
申请(专利权)人:上海交通大学,
类型:发明
国别省市:上海;31
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