一种双馈变速恒频风力发电机防超速控制系统及方法技术方案

技术编号:24492167 阅读:91 留言:0更新日期:2020-06-13 01:39
本发明专利技术提供的一种双馈变速恒频风力发电机防超速控制系统及方法,包括以下步骤:采集风力发电机的数据信号,包括叶片桨距角、机组转速和机组转速设定值;对采集得到的叶片桨距角和机组转速进行预处理,得到中间变量;步根据采集到的机组转速和机组转速设定值,以及中间变量计算第一叶片角度给定值;根据采集到的机组转速计算第二叶片角度给定值;计算得到叶片角度给定值,该叶片角度给定值作为变桨控制系统的控制信号;以人工模糊分析结果对变桨速度控制器的输出进行修正,能够利用人工模糊分析的结果,最大限度避免背景技术中所述情况的产生,从而有效降低风速在风机额定风速附近快速波动;从而提高机组运行稳定性,可靠性及经济性。

An anti overspeed control system and method for doubly fed VSCF wind turbine

【技术实现步骤摘要】
一种双馈变速恒频风力发电机防超速控制系统及方法
本专利技术属于风力发电机领域,具体涉及提供一种双馈变速恒频风力发电机防超速控制系统及方法。
技术介绍
目前双馈变速恒频风电机组控制方法,一般按照附图1转矩-转速特性区间运行。其中:I区间:转速为0-A区间,此时机组未并网,风速小或者风轮未加速到并网转速。Ⅱ区间:转速为A-B区间,此时机组启动并网,转速以近似并网转速的恒转速运行。Ⅲ区间:转速为B-C区间,此时机组以CPm曲线运行,获得最优风能转化效率,转矩与转速呈二次方关系。Ⅳ区间:转速为C-D区间,此时转速接近额定转速,风速接近额定风速并逐渐增大,机组功率设定值为额定功率,转速转矩同时增加,提高机组功率。此阶段斜率与电机固有滑差率相关。V区间:转速高于D区间,风速高于额定风速,机组恒功率运行阶段,转矩与转速的乘积为机组额定功率,以变桨系统实现对风轮机械功率的限制。依据双馈变速恒频风电机组其转矩、转速、功率公式:P=nT/9550。其中:P——功率,单位KW;n——转速,单位r/min;T——转矩,单位Nm。r>在达到额定风速后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双馈变速恒频风力发电机防超速控制方法,适于在计算设备中执行,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1,采集风力发电机的数据信号,包括叶片桨距角、机组转速和机组转速设定值;/n步骤2,对步骤1采集得到的叶片桨距角和机组转速进行预处理,得到中间变量;/n步骤3,根据步骤1采集到的机组转速和机组转速设定值,以及步骤2得到的中间变量计算第一叶片角度给定值;/n步骤4,根据步骤1采集到的机组转速计算第二叶片角度给定值;/n步骤5,通过对第一叶片角度给定值和第二叶片角度给定值进行计算,得到叶片角度给定值,该叶片角度给定值作为变桨控制系统的控制信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种双馈变速恒频风力发电机防超速控制方法,适于在计算设备中执行,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,采集风力发电机的数据信号,包括叶片桨距角、机组转速和机组转速设定值;
步骤2,对步骤1采集得到的叶片桨距角和机组转速进行预处理,得到中间变量;
步骤3,根据步骤1采集到的机组转速和机组转速设定值,以及步骤2得到的中间变量计算第一叶片角度给定值;
步骤4,根据步骤1采集到的机组转速计算第二叶片角度给定值;
步骤5,通过对第一叶片角度给定值和第二叶片角度给定值进行计算,得到叶片角度给定值,该叶片角度给定值作为变桨控制系统的控制信号。


2.根据权利要求1所述的一种双馈变速恒频风力发电机防超速控制方法,其特征在于,步骤2中,对步骤1采集得到的叶片桨距角和机组转速进行预处理,具体方法是:
对叶片桨距角和机组转速进行滤波、信号增益处理得到中间变量。


3.根据权利要求1所述的一种双馈变速恒频风力发电机防超速控制方法,其特征在于,步骤3中,计算第一叶片角度给定值,具体方法是:
对步骤1采集到的机组转速和机组转速设定值,以及步骤2得到的中间变量进行增量式抗积分饱和PI运算,得到第一叶片角度给定值。


4.根据权利要求1所述的一种双馈变速恒频风力发电机防超速控制方法,其特征在于,步骤4中,计算第二叶片角度给定值,具体方法是:
根据步骤1采集到的机组转速,计算机组转速偏差和机组转速偏差的变化率;
再根据机组转速偏差和机组转速偏差的变化率计算得到第二叶片角度给定值。


5.根据权利要求4所述的一种双馈变速恒频风力发电机防超速控制方法,其特征在于,根据机组转速偏差和机组转速偏差的变化率计算得到第二叶片角度给定值,具体计算方法是:
S1,对机组转速偏差和机组转速偏差的变化率进行归一化处理,得到[-1,1]论域;
S2,对得到的[-1,1]论域进行模糊化处理,得到三...

【专利技术属性】
技术研发人员:王恩民谭光道任鑫徐超孟秀俊王剑钊王华童彤
申请(专利权)人:中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司华能赫章风力发电有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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