【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风力发电，尤其涉及一种高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制方法。
技术介绍
1、风能作为清洁能源在新型电力系统发展中发挥着重要的作用，近年来随着风力发电技术的普及，风力发电逐渐被业界认定应参与电网频率调频，从而提高新型电力系统运行的可靠性。
2、传统风电机组为了实现对风能资源最大利用效率，要求风机不断跟踪风流对风机进行变桨动作，而实现风力发电最佳效益化。
3、然而，由于高原山地风力资源在特定的地貌和气候条件下其湍流强度和阵风因子的变化情况复杂，高原山地的风向在风机变桨动作还未完成时就可能发生变化，导致风机的风轮没有正向面对风向无法获得最大的出力，从而限制了风电机组的风力发电效率。
4、上述内容仅用于辅助理解本专利技术的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制方法，旨在解决如何提升风电机组的风力发电效率的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供的一种高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制方法，所述方法包括：
3、获取采集的当前高原山地风速、当前转子转速、当前桨距角、当前调频采用频率，以及预存的风轮叶片半径和齿轮箱传动比；
4、根据所述当前高原山地风速、所述当前转子转速、所述当前桨距角、所述当前调频采用频率、所述风轮叶片半径、所述齿轮箱传动比和预设系数，计算风电机组捕获的机械功率、风
5、将所述减载运行功率、所述下垂控制调频功率和所述虚拟惯性控制调频功率之和，确定为风电机组的输出功率；
6、获取风电场当前风况下的目标阵风因子和目标湍流强度，并将所述目标阵风因子和所述目标湍流强度输入先进模糊变桨控制器，计算得到校正角度和最优值调谐参数；
7、基于所述校正角度和所述最优值调谐参数对风电机组进行变桨控制，以及基于所述输出功率和所述机械功率对风电机组进行电网调频控制。
8、可选地，所述预设系数包括风能利用系数、空气密度，所述机械功率的计算步骤包括：
9、根据所述齿轮箱传动比、所述当前转子转速、所述风轮叶片半径和所述当前高原山地风速，计算当前叶尖速比；
10、根据所述当前叶尖速比、所述风能利用系数、所述空气密度、所述风轮叶片半径、所述当前桨距角和所述当前高原山地风速，计算所述机械功率。
11、可选地，所述预设系数包括减载系数，所述减载系数表征为风电机组在正常运行桨距角处于参考值的状态下的减载系数，所述减载运行功率的计算步骤包括：
12、根据所述当前转子转速和所述减载系数的乘积，得到所述减载运行功率。
13、可选地，所述预设系数包括下垂控制系数，所述下垂控制调频功率的计算步骤包括：
14、计算所述当前调频采用频率和所述下垂控制系数的乘积的相反数；
15、将所述乘积的相反数作为所述下垂控制调频功率。
16、可选地，所述预设系数包括虚拟惯性控制系数，所述虚拟惯性控制调频功率的计算步骤包括：
17、计算所述当前调频采用频率关于时间的导数；
18、计算所述导数与所述虚拟惯性控制系数的乘积的相反数；
19、将所述乘积的相反数确定为所述虚拟惯性控制调频功率。
20、可选地，所述目标阵风因子的计算步骤包括：
21、采集上一周期的预设历史时长内所述风电机组所处环境周围的阵风，得到包含多个阵风信息的阵风序列；
22、根据所述阵风序列，确定所述预设历史时长内采集的各个采样风速的平均最大风速，以及风速平均值；
23、根据所述平均最大风速和所述风速平均值，确定所述目标阵风因子。
24、可选地，所述目标湍流强度的计算步骤包括：
25、采集上一周期的预设历史时长内所述风电机组所处环境周围的阵风，得到包含多个阵风信息的阵风序列；
26、根据所述阵风序列，确定所述预设历史时长内每一次采样的采样风速，以及风速平均值；
27、根据每一次采样的所述采样风速，以及所述风速平均值，计算得到所述预设历史时长内平均风速的标准偏差；
28、根据所述标准偏差和所述风速平均值，计算得到所述目标湍流强度。
29、此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制装置，所述高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制装置包括：
30、数据采集模块，用于获取采集的当前高原山地风速、当前转子转速、当前桨距角、当前调频采用频率，以及预存的风轮叶片半径和齿轮箱传动比；
31、功率计算模块，用于根据所述当前高原山地风速、所述当前转子转速、所述当前桨距角、所述当前调频采用频率、所述风轮叶片半径、所述齿轮箱传动比和预设系数，计算风电机组捕获的机械功率、风电机组的减载运行功率、风电机组的下垂控制调频功率，风电机组的虚拟惯性控制调频功率；以及将所述减载运行功率、所述下垂控制调频功率和所述虚拟惯性控制调频功率之和，确定为风电机组的输出功率；
32、模糊控制模块，用于获取风电场当前风况下的目标阵风因子和目标湍流强度，并将所述目标阵风因子和所述目标湍流强度输入先进模糊变桨控制器，计算得到校正角度和最优值调谐参数；
33、变桨控制模块，用于基于所述校正角度和所述最优值调谐参数对风电机组进行变桨控制，以及基于所述输出功率和所述机械功率对风电机组进行电网调频控制。
34、此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种高原山地风电机组系统，所述高原山地风电机组系统包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制程序，所述高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制程序被所述处理器执行时实现如上所述的高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制方法的步骤。
35、此外，为实现上述目的，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制程序，所述高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制程序被处理器执行时实现如上所述的高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制方法的步骤。
36、本专利技术提供一种高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制方法、装置以及计算机可读存储介质，采集高原山地风速、正常运行有功功率、调频功率信号、机械功率、转子转速、桨距角角度等数据；风速数据通过模糊控制器得到pi控制三个参数以及校正桨距角角度，防止变桨过程受到风速复杂变化干扰；先进模糊变桨控制器对风电机组进行桨距角控制改变，实现变桨操作；风电机组变桨减载参与电网调频达到电网频率稳定的目的。
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1.一种高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设系数包括风能利用系数、空气密度，所述机械功率的计算步骤包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设系数包括减载系数，所述减载系数表征为风电机组在正常运行桨距角处于参考值的状态下的减载系数，所述减载运行功率的计算步骤包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设系数包括下垂控制系数，所述下垂控制调频功率的计算步骤包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设系数包括虚拟惯性控制系数，所述虚拟惯性控制调频功率的计算步骤包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标阵风因子的计算步骤包括：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标湍流强度的计算步骤包括：
8.一种高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制装置，其特征在于，所述高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制装置包括：
9.一种高原山地风电机
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制程序，所述高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种高原山地风电机组参与电网调频的先进模糊变桨控制方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设系数包括风能利用系数、空气密度，所述机械功率的计算步骤包括：
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设系数包括减载系数，所述减载系数表征为风电机组在正常运行桨距角处于参考值的状态下的减载系数，所述减载运行功率的计算步骤包括：
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设系数包括下垂控制系数，所述下垂控制调频功率的计算步骤包括：
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设系数包括虚拟惯性控制系数，所述虚拟惯性控制调频功率的计算步骤包括：
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标阵风因子的计算步骤包括：
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标湍流强度的计算步骤包...
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