一种基于风机转子动能的自抗扰全风速功率平滑方法技术

本发明专利技术提供了一种基于风机转子动能的自抗扰全风速功率平滑方法，属于风电控制技术领域。解决了传统风电机组因风速随机波动导致的输出功率不稳定的技术问题。其技术方案为：包括以下步骤：S1：基于风机动力学模型，计算转子动能并分析其在功率波动平抑中的作用；S2：设计一阶线性自抗扰控制器用于转速环控制；S3：设计二阶线性自抗扰控制器用于变桨距控制；S4：结合转子动能与自抗扰控制技术动态生成有功功率参考值，通过协调转速环和变桨距控制。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术能够在风速波动和复杂工况下显著降低功率波动，提升功率输出的平滑性，同时增强系统的抗干扰能力和动态稳定性，确保风力发电机系统的高效、稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风电控制，尤其涉及一种基于风机转子动能的自抗扰全风速功率平滑方法。

技术介绍

1、近年来，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，得到了快速发展和广泛应用。然而，风能的大规模并网仍面临诸多技术挑战，其中，最主要的制约因素在于风能本身具有随机性、间歇性和不可预测性等特点。这些特性导致风力发电机组的输出功率随风速的变化而频繁波动。若将这些波动的功率直接并入电网，会对电网的频率稳定性、电压质量以及整体运行可靠性造成显著影响。随着风电在电网中的占比逐年增加，这一问题愈发突出，成为制约风电大规模并网的关键瓶颈。为应对这一挑战。显然，为了满足并网标准并提高风力发电系统的并网电能质量，必须采取有效的技术手段使风电机组的输出功率尽可能平滑，从而保障电网运行的稳定性。因此，平滑输出功率已成为风力发电大规模并网亟待解决的核心问题。

2、目前，国内外针对风电机组输出功率平滑控制的研究主要集中在两大类方法：间接功率控制和直接功率控制。其中，直接功率控制方法无需额外增加储能装置，其核心思想是通过优化控制风力机的桨距角和发电机转速，利用风电机组自身的功率调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于风机转子动能的自抗扰全风速功率平滑方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于风机转子动能的自抗扰全风速功率平滑方法，其特征在于：所述步骤S1中，风机的机械功率为：

3.根据权利要求1所述的基于风机转子动能的自抗扰全风速功率平滑方法，其特征在于：所述步骤S2中，一阶线性自抗扰控制器通过扩张状态观测器实时估计系统总扰动，包括风速波动、机械损耗以及外部扰动，扰动估计公式为：

4.根据权利要求1所述的基于风机转子动能的自抗扰全风速功率平滑方法，其特征在于：所述步骤S3中，二阶线性自抗扰控制器通过高阶扩张状态观测器实时估计系统总扰...

【技术特征摘要】

1.一种基于风机转子动能的自抗扰全风速功率平滑方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于风机转子动能的自抗扰全风速功率平滑方法，其特征在于：所述步骤s1中，风机的机械功率为：

3.根据权利要求1所述的基于风机转子动能的自抗扰全风速功率平滑方法，其特征在于：所述步骤s2中，一阶线性自抗扰控制器通过扩张状态观测器实时估计系统总扰动，包括风速波动、机械...

【专利技术属性】
技术研发人员：车星玮，朱瑛，徐帅奇，杨睿，陈祥，张颖，王赫，陈杰，
申请(专利权)人：华能国际电力江苏能源开发有限公司清洁能源分公司，
类型：发明
国别省市：