[發明專利]提高風電機組弱風發電量的變槳控制方法

有效

• 申請號: 201510363543.4
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN105041565B
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 蔡旭;賈鋒;李征;曹云峰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 徐紅銀,郭國中

1.一種提高風電機組弱風發電量的變槳控制方法，其特征在于，所述方法在恒最低轉速區域通過提前槳距角動作增加發電量，所提高發電量的風速區間是切入風速V_cutin到MPPT段起始風速v₁之間這一弱風速區間，所適用的機組是在切入風速V_cutin到MPPT段起始風速v₁之間限定最低轉速的風電機組；

所述變槳控制方法是一種基于風速檢測的變槳控制方法，包括如下步驟：

第一步，檢測風速，對檢測到的風速信號進行低通濾波得到風速V，若風速V處于[V_cutin，v₁]風速區間，且發電機轉速ω滿足|ω-ω_min|<ω_L，ω_L設置為0.04倍的標幺值，發電機轉速的基準值為發電機同步轉速，ω_min為風電機組發電運行的最低轉速，則執行以下步驟；

第二步，根據第一步得到的風速V，按照以下公式計算最優變槳角度β_opt：

β_opt＝c₁(v₁-V)²+c₂(v₁-V)，

其中：待定系數c₁和c₂通過辨識得到，v₁為起始風速；

第三步，對第二步得到的最優變槳角度β_opt經過指令死區模塊輸出槳距角指令值β_opt1；

第四步，將第三步得到的槳距角指令值β_opt1加上常規控制槳距角指令作為優化后的槳距角指令β*，由風機主控發送至變槳執行機構。

2.根據權利要求1所述的一種提高風電機組弱風發電量的變槳控制方法，其特征在于，第二步中，所述待定系數c₁和c₂通過離線辨識方法得到，具體為：在專業風電仿真軟件中對[V_cutin，v₁]風速區間內某一風速分別設定不同槳距角大小，比較不同槳距角下的功率輸出，輸出功率最大所對應的槳距角即為該風速下的β_opt；選取[V_cutin，v₁]風速區間內的其他風速點采用同樣的方法分別確定出各自對應的最優變槳角度β_opt，通過參數擬合得到待定系數c₁和c₂。

3.根據權利要求1所述的一種提高風電機組弱風發電量的變槳控制方法，其特征在于，第三步中，在計算最優變槳角度β_opt時，為避免槳距角頻繁動作，需要對檢測到的風速信號進行低通濾波處理得到V，對于計算得到的最優變槳角度β_opt需要設定指令死區即通過指令死區模塊。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種提高風電機組弱風發電量的變槳控制方法，其特征在于，所述指令死區模塊的功能由受指令死區閾值β_dz控制的保持器實現，如果保持器輸出β_opt1與最優變槳角度β_opt差值的絕對值大于β_dz，則保持器輸出當前的最優變槳角度β_opt；否則保持器處于保持狀態，輸出上一時刻的β_opt1。