[發明專利]基于模型辨識的風電機組控制參數再調校裝置、系統及其方法

有效

• 申請號: 201310731326.7
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103742359A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 劉紅文;萬宇賓;杜佳佳;蔣韜;王靛;李曉光;張元林;劉憾宇;胡嬋娟;劉春秀;李慧新;劉彥
• 申請（專利權）人: 南車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪

1.一種基于模型辨識的風電機組控制參數再調校裝置，其特征在于，包括：數據采集模塊（2）、風電機組模型辨識模塊（3）和控制參數再調校模塊（4），在風電機組（1）運行后，所述數據采集模塊（2）采集所述風電機組（1）的運行數據，所述風電機組模型辨識模塊（3）讀取所述風電機組（1）的運行數據，對影響所述風電機組（1）控制效果的風電機組模型參數進行辨識并將辨識結果輸出至所述控制參數再調校模塊（4），所述控制參數再調校模塊（4）根據辨識的結果修正所述風電機組（1）的整機模型，對所述風電機組（1）的控制參數進行再調校，并將所述控制參數輸出至主控系統（5），由所述主控系統（5）控制所述風電機組（1）運行。

2.根據權利要求1所述的一種基于模型辨識的風電機組控制參數再調校裝置，其特征在于：所述風電機組模型辨識模塊（3）進一步包括轉矩響應辨識單元（31）、變槳響應辨識單元（32）和風電機組結構模態辨識單元（33）；所述轉矩響應辨識單元（31）從所述風電機組（1）的運行數據中提取發電機轉矩給定和發電機轉矩反饋時域信號，對所述風電機組（1）的轉矩執行機構的轉矩響應結構模態進行辨識，辨識完后向所述控制參數再調校模塊（4）輸出新的轉矩響應模型；所述變槳響應辨識單元（32）從所述風電機組（1）的運行數據中提取變槳速率給定和變槳速率反饋時域信號，對所述風電機組（1）的變槳執行機構的變槳響應結構模態進行辨識，辨識完后向所述控制參數再調校模塊（4）輸出新的變槳響應模型；所述風電機組結構模態辨識單元（33）從所述風電機組（1）的運行數據中提取包括風輪轉速、發電機轉速、機艙前后加速度、機艙左右加速度時域信號在內的數據進行功率譜分析，根據各信號的功率譜能量分布情況，分析出所述風電機組（1）的結構模態，并向所述控制參數再調校模塊（4）輸出新的結構模態。

3.根據權利要求2所述的一種基于模型辨識的風電機組控制參數再調校裝置，其特征在于：所述控制參數再調校模塊（4）根據所述風電機組模型辨識模塊（3）輸出的數據，對所述風電機組（1）的模型中的參數進行調整，使所述風電機組（1）包括傳動鏈扭振頻率、葉片面內一、二階模態、葉片面外一、二階模態、塔架側向一、二階模態在內的參數與辨識后的結構模態吻合，重新建立控制參數再調校的線性化模型，基于新的模型重新進行線性設計，得到再調校后的控制參數，然后對再調校后的控制參數進行測試，最終將經過再調校后的控制參數輸出至所述主控系統（5）作為新的運行參數。

4.根據權利要求2或3所述的一種基于模型辨識的風電機組控制參數再調校裝置，其特征在于：所述轉矩響應辨識單元（31）采用一階系統加延時環節模型進行等效模擬，通過讀取發電機轉矩給定和發電機轉矩反饋時域信號，比較得出延遲時間和一階系統的時間常數；所述變槳響應辨識單元（32）采用二階系統加延時環節模型進行等效模擬，通過讀取變槳速率給定和變槳速率反饋時域信號，繪制變槳速率給定和變槳速率反饋的時域圖，得出延遲時間和二階系統的特征參數。

5.一種基于模型辨識的風電機組控制參數再調校系統，其特征在于，包括：權利要求1至4所述的基于模型辨識的風電機組控制參數再調校裝置、風電機組（1）和主控系統（5），所述基于模型辨識的風電機組控制參數再調校裝置分別與所述風電機組（1）和主控系統（5）相連，所述基于模型辨識的風電機組控制參數再調校裝置讀取所述風電機組（1）的運行數據，對影響所述風電機組（1）控制效果的風電機組模型參數進行辨識，根據辨識的結果修正所述風電機組（1）的整機模型，對所述風電機組（1）的控制參數進行再調校，并更新所述主控系統（5）的控制參數，由所述主控系統（5）控制所述風電機組（1）運行。