风力发电机组的功率控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种风力发电机组的功率控制方法及系统，方法包括：获取所述风力发电机组的实际转矩TN和预设转矩TM；根据所述实际转矩TN和所述预设转矩TM，判断是否同时启动所述风力发电机组的第一PID控制器和第二PID控制器，并根据判断结果判断是否向所述第一PID控制器和所述第二PID控制器发送启动信号。本发明专利技术提供的风力发电机组的功率控制方法及系统，通过实时判断是否同时启动所述风力发电机组的第一PID控制器和第二PID控制器，不仅可以减小风力发电机组的闪变，而且能够使该风力发电机组尽量工作在最佳状态下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机电控制技术，尤其涉及一种风力发电机组的功率控制方法及系统。
技术介绍
风能作为一种清洁、无污染的可再生能源，已经越来越受到人们的广泛关注。但是由于风资源的不确定性和风力发电机组本身的运行特性使风力发电机组的输出功率是波动的，这会影响电网的电能质量，例如电压暂降、谐波、闪变等。其中，以闪变为风力发电机组对电网的电能质量的主要负面影响之一，其是人对灯的光照度波动的主观视感。闪变会直接影响到风力发电机组并网点的电压稳定性和电力系统的安全性。
技术实现思路
本专利技术提供一种风力发电机组的功率控制方法及系统，用以解决现有技术中的闪变过大的问题。本专利技术实施例提供一种风力发电机组的功率控制方法，所述方法包括获取所述风力发电机组的实际转矩Tn和预设转矩Tm ；根据所述实际转矩Tn和所述预设转矩TM，判断是否同时启动所述风力发电机组的第一 PID控制器和第二 PID控制器，并根据判断结果判断是否向所述第一 PID控制器和所述第二 PID控制器发送启动信号。如上所述的风力发电机组的功率控制方法，优选地，将所述第一 PID控制器的额定增益和所述第二 PID控制器的额定增益设定为不同。如上所述的风力发电机组的功率控制方法，优选地，将所述第二 PID控制器的额定增益设定为所述第一 PID控制器的额定增益的4倍。如上所述的风力发电机组的功率控制方法，优选地，调整所述第一 PID控制器的实际增益和所述第二 PID控制器的实际增益，使所述风力发电机组的实际转矩不大于最大预设转矩或不小于最小预设转矩，所述最大预设转矩为当前转速对应的最大转矩，所述最小预设转矩为当前转速对应的最小转矩。如上所述的风力发电机组的功率控制方法，优选地，所述获取所述风力发电机组的实际转矩Tn和预设转矩Tm包括获取所述风力发电机组的实际转速；根据所述实际转速差获取所述风力发电机组的实际转矩Tn，所述实际转速差为当前时刻与预设时刻的实际转速的差值；根据预设的工作曲线以及所述实际转速获取所述风力发电机组的预设转矩TM。如上所述的风力发电机组的功率控制方法，优选地，所述根据所述实际转矩Tn和所述预设转矩TM，判断是否同时启动所述风力发电机组的第一 PID控制器和第二 PID控制器，并根据判断结果判断是否向所述第一 PID控制器和所述第二 PID控制器发送启动信号包括比较I TN-TM| /Tm与预设阈值的差值；当I Tn-Tm I /Tm的值小于或等于所述预设阈值时，启动所述第一 PID控制器，并禁止所述第二 PID控制器工作；当所述|TN_TM|/TM的值大于所述预设阈值时，同时启动所述第一 PID控制器和所述第二 PID控制器；其中，所述第一 PID控制器的额定增益小于所述第二 PID控制器的额定增益。如上所述的风力发电机组的功率控制方法，优选地，将所述预设阈值设定为2% 10%。如上所述的风力发电机组的功率控制方法，优选地，在所述比较I Tn-Tm I /Tm与预设阈值的差值之前还包括判断所述风力发电机组的实际转速位于所述工作曲线的转速区间段；当所述实际转速位于第一转速区间段时，将所述第一 PID控制器的实际增益和所述第二 PID控制器的实际增益均调整为额定增益的30% 60%，所述第一转速区间段的转速为大于或等于O且小于或等于ml ；当所述实际转速位于第二转速区间段时，将所述第一 PID控制器的实际增益和所述第二 PID控制器的实际增益均调整为额定增益的60% 85%，所述第二转速区间段的转速为大于ml且小于或等于m2;当所述实际转速位 于第三转速区间段时，将所述第一 PID控制器的实际增益和所述第二 PID控制器的实际增益均调整为额定增益的90% 100%，所述第三转速区间段的转速大于m2且小于或等于m3 ；当所述实际转速位于第四转速区间段时，将所述第一 PID控制器的实际增益和所述第二 PID控制器的实际增益均调整为额定增益的70% 90%，所述第四转速区间段的转速大于m3且小于或等于m4;其中,600 ^ ml < m2 < m3 < m4,所述m4为所述风力发电机组的额定转速。本专利技术还提供了一种风力发电机组的功率控制系统，包括转矩获取模块，用于获取所述风力发电机组的实际转矩Tn和预设转矩Tm ；第一判断模块，用于根据所述实际转矩Tn和所述预设转矩TM，判断是否同时启动所述风力发电机组的第一 PID控制器和第二 PID控制器，并根据判断结果判断是否向所述第一 PID控制器和所述第二 PID控制器发送启动信号；其中，所述第一 PID控制器和所述第二 PID控制器，所述第一 PID控制器的额定增益和所述第二 PID控制器的额定增益不同。如上所述的风力发电机组的功率控制系统，优选地，所述第二 PID控制器的额定增益为所述第一 PID控制器的额定增益的4倍。如上所述的风力发电机组的功率控制系统，优选地，还包括限值模块，用于调整所述第一 PID控制器的实际增益和所述第二 PID控制器的实际增益，使所述风力发电机组的实际转矩不大于最大预设转矩或不小于最小预设转矩，所述最大预设转矩为当前转速对应的最大转矩，所述最小预设转矩为当前转速对应的最小转矩。12、根据权利要求9所述的风力发电机组的功率控制系统，其特征在于，所述转矩获取模块包括第一获取模块，用于获取所述风力发电机组的实际转速；第二获取模块，用于根据所述实际转速差获取所述风力发电机组的实际转矩TN，所述实际转速差为当前时刻与预设时刻的实际转速的差值；第三获取模块，用于根据预设的工作曲线以及所述实际转速获取所述风力发电机组的预设转矩TM。如上所述的风力发电机组的功率控制系统，优选地，所述判断模块包括比较模块，用于比较所述|TN_TM|/TM的值与预设值的大小；启动选择模块，用于当ITN-TM|/Tm的值小于或等于预设阈值时，启动所述第一 PID控制器，并禁止所述第二 PID控制器工作，当所述I Tn-Tm I/Tm的值大于所述预设阈值时，同时启动所述第一 PID控制器和所述第二 PID控制器，其中，所述第一 PID控制器的额定增益小于所述第二 PID控制器的额定增益其中，所述预设阈值为2% 10%。如上所述的风力发电机组的功率控制系统，优选地，还包括增益调整模块，所述增益调整模块包括第二判断模块，用于判断所述风力发电机组的实际转速位于所述工作曲线的转速区间段，并当所述实际转速位于第一转速区间段时启动第一调整模块，当所述实际转速位于第二转速区间段时启动第二调整模块，当所述实际转速位于第三转速区间段时启动第三调整模块，当所述实际转速位于第四转速区间段时启动第四调整模块；所述第一调整模块，用于将所述第一 PID控制器的增益和所述第二 PID控制器的增益均调整为额定增益的30% 60%，所述第一转速区间段的转速为大于或等于O且小于或等于ml ； 所述第二调整模块，用于将所述第一 PID控制器的增益和所述第二 PID控制器的增益均调整为额定增益的60% 85%，所述第二转速区间段的转速为大于ml且小于或等于m2 ；所述第三调整模块，用于将所述第一 PID控制器的增益和所述第二 PID控制器的增益均调整为额定增益的90% 100%，所述第三转速区间段的转速大于m2且小于或等于m3 ；所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机组的功率控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述风力发电机组的实际转矩TN和预设转矩TM；根据所述实际转矩TN和所述预设转矩TM，判断是否同时启动所述风力发电机组的第一PID控制器和第二PID控制器，并根据判断结果判断是否向所述第一PID控制器和所述第二PID控制器发送启动信号。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的功率控制方法，其特征在于，所述方法包括 获取所述风力发电机组的实际转矩Tn和预设转矩Tm ； 根据所述实际转矩1和所述预设转矩Tm，判断是否同时启动所述风力发电机组的第一PID控制器和第二 PID控制器，并根据判断结果判断是否向所述第一 PID控制器和所述第二PID控制器发送启动信号。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的功率控制方法，其特征在于，将所述第一PID控制器的额定增益和所述第二 PID控制器的额定增益设定为不同。3.根据权利要求1所述的风力发电机组的功率控制方法，其特征在于，将所述第二PID控制器的额定增益设定为所述第一 PID控制器的额定增益的4倍。4.根据权利要求1所述的风力发电机组的功率控制方法，其特征在于，调整所述第一PID控制器的实际增益和所述第二 PID控制器的实际增益，使所述风力发电机组的实际转矩不大于最大预设转矩或不小于最小预设转矩，所述最大预设转矩为当前转速对应的最大转矩，所述最小预设转矩为当前转速对应的最小转矩。5.根据权利要求1所述的风力发电机组的功率控制方法，其特征在于，所述获取所述风力发电机组的实际转矩Tn和预设转矩Tm包括 获取所述风力发电机组的实际转速； 根据所述实际转速差获取所述风力发电机组的实际转矩Tn，所述实际转速差为当前时刻与预设时刻的实际转速的差值； 根据预设的工作曲线以及所述实际转速获取所述风力发电机组的预设转矩Tm。6.根据权利要求1 5中任一项所述的风力发电机组的功率控制方法,其特征在于，所述根据所述实际转矩Tn和所述预设转矩Tm，判断是否同时启动所述风力发电机组的第一PID控制器和第二 PID控制器，并根据判断结果判断是否向所述第一 PID控制器和所述第二PID控制器发送启动信号包括 比较I Tn-Tm I /Tm与预设阈值的差值； 当I Tn-Tm I /Tm的值小于或等于所述预设阈值时，启动所述第一 PID控制器，并禁止所述第二 PID控制器工作； 当所述I Tn-TmI/Tm的值大于所述预设阈值时，同时启动所述第一 PID控制器和所述第二 PID控制器； 其中，所述第一 PID控制器的额定增益小于所述第二 PID控制器的额定增益。7.根据权利要求6所述风力发电机组的功率控制方法，其特征在于，将所述预设阈值设定为2% 10%。8.根据权利要求6所述的风力发电机组的功率控制方法，其特征在于，在所述比较I Tn-Tm I/Tm与预设阈值的差值之前还包括 判断所述风力发电机组的实际转速位于所述工作曲线的转速区间段； 当所述实际转速位于第一转速区间段时，将所述第一 PID控制器的实际增益和所述第二 PID控制器的实际增益均调整为额定增益的30% 60%，所述第一转速区间段的转速为大于或等于0且小于或等于ml ； 当所述实际转速位于第二转速区间段时，将所述第一 PID控制器的实际增益和所述第二 PID控制器的实际增益均调整为额定增益的60% 85%，所述第二转速区间段的转速为大于ml且小于或等于m2 ； 当所述实际转速位于第三转速区间段时，将所述第一 PID控制器的实际增益和所述第二 PID控制器的实际增益均调整为额定增益的90% 100%，所述第三转速区间段的转速大于m2且小于或等于m3 ； 当所述实际转速位于第四转速区间段时，将所述第一 PID控制器的实际增益和所述第二 PID控制器的实际增益均调整为额定增益的70% 90%，所述第四转速区间段的转速大于m3且小于或等于m4 ； 其中,600 ^ ml < m2 < m3 < m4,所述m4为所...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫玉鹏，
申请(专利权)人：华锐风电科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：