一种风力发电系统多控制器-多目标协调优化方法技术方案

技术编号:24944582 阅读:29 留言:0更新日期:2020-07-17 22:29
本发明专利技术提出了一种风力发电系统多控制器‑多目标协调优化方法。通过对风力发电系统控制器协调优化进行基础分析,明确主要的协调优化目标参数。对于存在多个优化目标的情况,分别制定对应解决方案。基于帕累托优化理论,处理多目标优化的帕累托优化边界问题并应用于优化控制器协调,最终实现机组多目标优化。本发明专利技术所提出的方案可以提高风力发电系统输出和运行的稳定性,并延长机组运行寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电系统多控制器-多目标协调优化方法
本专利技术设计属于风力发电系统领域,特别是涉及一种风力发电系统多控制器-多目标协调优化方法。
技术介绍
随着对风能资源利用的不断进步,对风力发电系统的研究也在不断深入,随风力发电技术的不断发展,现代风力发电机系统规模和容量都在不断扩大,对于风力发电机系统控制也有了越来越高的要求。而随着技术的不断进步,单纯控制方式已经不能满足当下的需求,对风电机组的控制也应当考虑不同的优化目标。目前,风电机组控制策略主要有比例、积分和微分(PID)控制、线性控制和非线性控制等。基于这些风电机组控制策略,有些研究主要针对兼具有变速和变桨控制能力的双馈型风力发电系统,并同时考虑了对电网调度的相应特性,对后续的研究具有指导意义,但对机械侧和电气侧深度负荷调节的考虑不够充分;也有些研究对风电机组限负荷运行工况下变桨距控制模型和转矩控制模型开展研究,然而这种策略没有充分利用两种控制输入在时间尺度和调节速率等方面的差异性。在当前新能源大规模接入的背景下,风电机组的控制任务和目标发生了相应改变。对于风力发电机单台机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电系统多控制器-多目标协调优化方法,其特征在于,包括以下步骤:/na.选取风力发电系统待优化控制器、待优化输入参数以及风力发电系统的优化目标参数;/nb.选取一待优化控制器,确定该待优化控制器的待优化输入参数;/nc.获取该待优化控制器的不同工况下的数据,根据待优化控制器不同工况下的数据,确定待优化控制器的待优化输入参数的变化与风力发电系统的优化目标参数的输入输出关系,基于帕累托优化理论,获得风力发电系统优化目标参数的最优解和满意解,分析最优解和满意解的性能,选择其中最优的,作为全局最优解。/nd.根据风力发电系统优化目标参数的全局最优解确定待优化控制器的输入参数的输入值,该输入...

【技术特征摘要】
1.一种风力发电系统多控制器-多目标协调优化方法,其特征在于,包括以下步骤:
a.选取风力发电系统待优化控制器、待优化输入参数以及风力发电系统的优化目标参数;
b.选取一待优化控制器,确定该待优化控制器的待优化输入参数;
c.获取该待优化控制器的不同工况下的数据,根据待优化控制器不同工况下的数据,确定待优化控制器的待优化输入参数的变化与风力发电系统的优化目标参数的输入输出关系,基于帕累托优化理论,获得风力发电系统优化目标参数的最优解和满意解,分析最优解和满意解的性能,选择其中最优的,作为全局最优解。
d.根据风力发电系统优化目标参数的全局最优解确定待优化控制器的输入参数的输入值,该输入值为待优化控制器的最优输入参数;
e.将已确定最优输入参数控制器的最优输入参数输入风力发电系统,重复步骤b至步骤d,获得下一待优化控制器的最优输入参数。


2.根据权利要求1所述的一种风力发电系统多控制器-多目标协调优化方法,其特征在于,步骤a和步骤b中选取的待优化控制器的待优化输入参数在调整时能够对风力发电系统的性能状态参数的产生影响。


3.根据权利要求1所述的一种风力发电系统多控制器-多目标协调优化方法,其特征在于,步骤a选取的风力发电系统优化目标参数即为体现风力发电系统效能效果的特性参数,该参数应能评估控制器控制过程以及控制器控制过程的稳定性,且易于测得或易于计算,能够真实直观地反映控制效果。


4.根据权利要求1所述的一种风力发电系统多控制器-多目标协调优化方法,其特征在于,步骤a确定风力发电系统的优化目标参数主要步骤包括:对待优化控制器的控制器输入参数进行调整;基于待优化控制器调节过程中的控制器输入参数作为运行参数,进行风力发电系统的运行测试,测量或计算所选取的优化目标参数其一段响应输出的值;通过分析风力发电系统不同特性参数的变化,选取其中多个输出参数作为风力发电系统的优化目标参数。


5.根据权利要求1所述的一种风力发电系统多控制器-多目标协调优化方法,其特征在于,步骤c中,通过待优化控制器的输入参数调整,获取步骤b中选取的待优化控制器的不同工况下的数据。


6.根据权利要求3所述的一种风力发电系统多控制器-多目标协调优化方法,其特征在于,对待优化控制器的输入参数调整避免数值变化过大导致系统失稳。


7.根据权利要求3所述的一种风力发电系统多控制器-多目标协调优化方法,其特征在于,对风力发电系统优化目标参数的响应输出值进行标准化处理或求标准差。


8.根据权利要求1所述的一种风力发电系统多控制器-多目标协调优化方法,其特征在于,基于帕累托优化理论,获得风力发电系统优化目标参数的满意解的步骤为:
i...

【专利技术属性】
技术研发人员:常超李雄威李庚达段震清王昕林忠伟陈振宇于天笑丁亮
申请(专利权)人:国电新能源技术研究院有限公司
类型:发明
国别省市:北京;11

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