一种风力发电机组功率的调节方法技术

本发明专利技术涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力发电机组功率的调节方法，包括十个步骤，采用这种调节方法的风力发电机组速度控制精度较高，而且速度控制与力矩控制之间过渡平稳，并且遇到阵风时风机变桨系统不会突变，提高了风机的寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电领域，尤其涉及。
技术介绍
:风力发电机系统是典型的复杂多变量非线性系统，影响其运行的因素有很多。它不仅会受到风速和随机变化的风向的影响，还会受到电网的参数波动和大气条件及空气密度等因素的影响。风力发电系统的功率调节分为力矩控制和速度控制两个运行区间。当转速低于额定转速时，风力发电机处于力矩控制部分，当转速高于额定转速时，风机处于速控控制。力矩控制的时候，一种常用的方法是查询力矩转速表，根据不同的转速查询得到对应的力矩。当处于速度控制的时候，风机一方面通过查询速度力矩表获得对应转速的力矩，另外一方面通过变桨改变叶轮的迎风角度，减少风能捕获，降低风机转速。在速度控制过程中，现有技术一般采用PID控制，PID系数是固定不变的，又因为风机的非线性特性，所以导致PID控制精度不高，经常超调；当速度控制和力矩控制转换的时候，风机转速会出现平稳性不好的缺点；当风机处于额定转速附近遇到阵风时，PID控制也会导致风机变桨系统变桨角度的突变，引起风机的载荷突变，减少风机的寿命
技术实现思路
:本专利技术所要解决的技术问题是:提供，使得速度控制精度较高，而且速度控制与力矩控制之间过渡平稳，并且遇到阵风时风机变桨系统不会突变，提高了风机的寿命。本专利技术所采用的技术方案 是:，它包括以下步骤:(I)、通过传感器检测风机转速与环境中的风速，分别为测定转速Vl与测定风速V2 ；(2)、根据设定的参考转速V3与步骤(I)中测得的测定转速VI，计算转速误差E，E=V3-V1 ；(3)、根据步骤(2)计算出的转速误差E计算误差变化率EC，EC(k) = (l_a) * (E (k)-E(k-l))+a*EC(k-l)，其中，k为本次值，k-Ι为上一次的值，开始的时候EC=0，E=O ；a为设定的系数；(4)、根据实时的转速误差E以及误差变化率EC查询P系数模糊数字表、I系数模糊数字表以及D系数模糊数字表，得到实时的控制器系数P、1、D，然后再根据实时的转速误差E、误差变化率EC、P系数、I系数以及D系数进行P运算、I运算以及D运算，得到的结果分别为PO、IO以及D0，再将PO、IO以及DO求和计算得到变桨参考值PIDO ；PO (k) =P*E (k)；DO (k) =D*EC (k)；Il (k)=Il (k-l)+I*E(k)，IO(k)=II(k)(10_min<ll(k)<10_max),IO (k)=10_max(Il(k)>10_max),10(k)=10_min(10_min>ll (k))，PIDO (k) =PO (k) +DO (k) +10 (k)，其中，k为本次值，Il为IO运算过程中用到的一个中间值，Il的初始值为0，10_min为O, 10_max为90 (表示最大变桨角度)；(5)、根据步骤(I)测得的测定转速Vl通过查询力矩转速表得到力矩设定值M，然后根据测定转速Vl与力矩设定值M，计算平均功率P，根据步骤(I)测定的测定风速V2计算平均风速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电机组功率的调节方法，其特征在于：它包括以下步骤，（1）、通过传感器检测风机转速与环境中的风速，分别为测定转速V1与测定风速V2；（2）、根据设定的参考转速V3与步骤（1）中测得的测定转速V1，计算转速误差E，E=V3?V1；（3）、根据步骤（2）计算出的转速误差E计算误差变化率EC，EC(k)=(1?a)*(E(k)?E(k?1))+a*EC(k?1)，其中，k为本次值，k?1为上一次的值，开始的时候EC=0,E=0；a为设定的系数；（4）、根据实时的转速误差E以及误差变化率EC查询P系数模糊数字表、I系数模糊数字表以及D系数模糊数字表，得到实时的控制器系数P、I、D，然后再根据实时的转速误差E、误差变化率EC、P系数、I系数以及D系数进行P运算、I运算以及D运算，得到的结果分别为PO、IO以及DO，再将PO、IO以及DO求和计算得到变桨参考值PIDO；PO(k)=P*E(k)；DO(k)=D*EC(k)；I1(k)=I1(k?1)+I*E(k)，IO(k)=I1(k)?????????（IO_minIO_max），IO(k)=IO_min????????（IO_min>I1(k)），PIDO(k)=PO(k)+DO(k)+IO(k)，其中，k为本次值，I1为IO运算过程中用到的一个中间值，I1的初始值为0，IO_min为0，IO_max为90（表示最大变桨角度）；（5）、根据步骤（1）测得的测定转速V1通过查询力矩转速表得到力矩设定值M，然后根据测定转速V1与力矩设定值M,计算平均功率P，根据步骤（1）测定的测定风速V2计算平均风速V4，P=Σ1NM*V1n,V4=Σ1nV2n;（6）、然后根据步骤（5）计算出的平均功率P以及平均风速V4查询功率调峰表以及风速调峰表得到两个最小变桨值，然后比较这两个最小变桨值取其中最大的，为变桨最小值PT_min；（7）、根据步骤（4）中计算的变桨参考值PIDO以及步骤（6）中得到的变桨最小值PT_min 计算变桨实际值PT(k)，PT(k)=PIDO(k)?(PT_min（k）PIDO(k))，PT(k)=PT_max??(PIDO(k)>PT_max)，其中k为本次值，PT_max=90；（8）、根据步骤（7）得到的变桨实际值Pt(k)计算变桨一次修正值PT1，当PT(k)>PT1(k?1)时，PT1(k)=PT(k)????????????（PT(k)?PT1(k?1)RATE）；当PT(k)≤PT1(k?1)时，PT1(k)=PT(k)????????????（PT1(k?1)?PT(k)RATE）；其中k为本次值，k?1为上次值，RATE为设定的允许最大变桨速度值；（9）、根据步骤（8）得到的变桨一次修正值PT1计算变桨二次修正值PT2，PT2(k)=PT1(k)?1.996*PT1(k?1)+PT1(k?2)+1.994*PT2(k?1)?0.999*PT2(k?2)；（10）、将步骤（5）中得到的力矩设定值M输出给变流器，将步骤（9）中得到的变桨二次修正值PT2输出给风机变桨系统。...

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组功率的调节方法，其特征在于:它包括以下步骤， (1)、通过传感器检测风机转速与环境中的风速，分别为测定转速Vl与测定风速V2； (2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：左彬，
申请(专利权)人：欣达重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：