[發明專利]非線性前饋與模糊PID結合的風力發電機組變槳距控制方法

有效

• 申請號: 201410162896.3
• 申請日: 2014-04-22
• 公開（公告）號: CN104005909B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 唐賢倫;王福龍;胡向東;蔣暢江;張毅;張莉;姜吉杰
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 重慶市恒信知識產權代理有限公司50102
• 代理人: 劉小紅

1.一種非線性前饋與模糊PID結合的風力發電機組變槳距控制方法,其特征在于包括以下步驟：

101、用功率表測量風力發電機組的發電機功率P；

102、將步驟101得到的發電機功率P與發電機額定功率P₀進行差值運算得到功率偏差ΔP，并計算出Δt時間內的功率偏差率ΔP/Δt；

103、初始化模糊控制器、PID控制器，根據步驟102得到的功率偏差ΔP、功率偏差率ΔP/Δt，將功率偏差ΔP、功率偏差率ΔP/Δt作為模糊控制器的輸入變量，即誤差信號E和誤差信號變化率EC，然后選擇模糊控制器中模糊子集的隸屬度函數，去模糊化，并將隸屬度函數的頂點坐標作為一個粒子，采用多Agent粒子群MAPSO尋優算法優化模糊控制器的隸屬度函數，得出模糊控制器的輸出為三個增益K_P，K_I，K_D，將K_P，K_I，K_D作為PID控制器的輸入變量，所述PID控制器的輸出為變槳距控制期望輸出的槳距角β₁；

104、采集風力發電機組的發電機風速數據V(t)，將風力發電機組的發電機風速數據V(t)作為自變量，將發電機槳距角β(t)作為因變量,對發電機槳距角—風速數據對進行擬合，建立槳距角—風速非線性前饋控制器模型：β_f(t)＝β(V)＝a₀+a₁V+a₂V²+…+a_nVⁿ，n表示外部擾動的擬合次數，擾動非線性前饋控制器中系數采用最小二乘多項式擬合方法來確定，設當前時刻的測量風速為V_t，上一控制時刻的實際槳距角為β_f(t-1)，則前饋控制器的輸出增量型參考前饋槳距角為：β₂＝β_f(t)-β_f(t-1)；

105、將步驟103中得到的變槳距控制期望輸出的槳距角β₁與步驟104得到的前饋槳距角β₂相加，得到發電機葉片的變槳角度β，即β＝β₁+β₂；

106、將步驟105中的發電機葉片變槳角度β傳輸給發電機變槳執行機構，所述發電機變槳執行機構根據發電機葉片變槳角度β進行變槳，完成控制。