[發(fā)明專利]一種風(fēng)電機組控制方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810260935.1
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN108518305B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王湘明;劉賀順
• 申請（專利權(quán)）人: 沈陽工業(yè)大學(xué)自控技術(shù)有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 梁斌

1.一種風(fēng)電機組控制方法，其特征在于，應(yīng)用于微網(wǎng)內(nèi)風(fēng)電機組的協(xié)同控制器中，當(dāng)微網(wǎng)以并網(wǎng)模式運行時，所述方法包括如下步驟：

獲取信息采集模塊采集的風(fēng)速、風(fēng)電機組的電流值和電壓值；

根據(jù)所述風(fēng)電機組的電流值和電壓值確定所述風(fēng)電機組的輸出功率；

獲取預(yù)設(shè)的風(fēng)速、風(fēng)電機組的輸出功率與槳距角基準(zhǔn)值的對應(yīng)關(guān)系表；

對多個所述輸出功率進行一維線性插值處理得到參考功率；

在所述對應(yīng)關(guān)系表中查找與所述風(fēng)速和所述參考功率對應(yīng)的槳距角基準(zhǔn)值；

根據(jù)所述根據(jù)所述輸出功率、預(yù)設(shè)的最佳葉尖速比范圍和所述風(fēng)速得到轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)組；所述最佳葉尖速比等于輪轂中心風(fēng)速除以轉(zhuǎn)速；

對所述轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)組進行模糊化處理得到微調(diào)槳距角；

根據(jù)所述風(fēng)電機組的槳距角基準(zhǔn)值和所述風(fēng)電機組微調(diào)槳距角得到目標(biāo)槳距角；

獲取風(fēng)輪葉片的方位角，基于所述方位角和所述目標(biāo)槳距角確定各風(fēng)輪葉片待調(diào)整的槳距角；

按照所述各風(fēng)輪葉片待調(diào)整的槳距角控制所述風(fēng)電機組調(diào)節(jié)各風(fēng)輪葉片的槳距角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機組控制方法，其特征在于，所述對所述轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)組進行模糊化處理得到微調(diào)槳距角，包括：

將所述轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)組內(nèi)每兩個相鄰的轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)作差，得到多個轉(zhuǎn)速差值；

將多個轉(zhuǎn)速差值對時間求導(dǎo)得到轉(zhuǎn)速變化率；

判斷所述轉(zhuǎn)速變化率是否位于預(yù)設(shè)的調(diào)整模糊集所對應(yīng)的數(shù)值范圍內(nèi)；

如果是，輸出角度值與所述調(diào)整模糊集對應(yīng)的微調(diào)槳距角。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)電機組控制方法，其特征在于，所述對所述轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)組進行模糊化處理得到微調(diào)槳距角，還包括：

若所述轉(zhuǎn)速變化率不位于預(yù)設(shè)的調(diào)整模糊集所對應(yīng)的數(shù)值范圍內(nèi)且所述轉(zhuǎn)速變化率位于預(yù)設(shè)的盲區(qū)模糊集所對應(yīng)的數(shù)值范圍內(nèi)，所述盲區(qū)模糊集輸出0。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機組控制方法，其特征在于，所述基于所述方位角和所述目標(biāo)槳距角確定各風(fēng)輪葉片待調(diào)整的槳距角，包括：

通過槳距角執(zhí)行機構(gòu)獲取所述各風(fēng)輪葉片的方位角；

根據(jù)所述各風(fēng)輪葉片的方位角和目標(biāo)槳距角通過權(quán)系數(shù)分配公式得到各風(fēng)輪葉片待調(diào)整的槳距角。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)電機組控制方法，其特征在于，所述權(quán)系數(shù)分配公式：

其中，i為各風(fēng)輪葉片編碼，θ為方位角，R為風(fēng)輪葉片半徑，H₀為風(fēng)輪輪轂中心高度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電機組控制方法，其特征在于，當(dāng)微網(wǎng)切換至孤立模式運行時，所述方法還包括如下步驟：

判斷風(fēng)電機組所處微網(wǎng)內(nèi)儲能系統(tǒng)的荷電狀態(tài)，若荷電狀態(tài)高于30％時，控制所述風(fēng)電機組按照預(yù)設(shè)的額定功率模式運行；

若荷電狀態(tài)低于30％時，執(zhí)行所述獲取信息采集模塊采集的風(fēng)速、風(fēng)電機組的電流值和電壓值的步驟，直至按照所述各風(fēng)輪葉片的槳距角調(diào)節(jié)所述風(fēng)電機組各風(fēng)輪葉片的槳距角。

7.一種風(fēng)電機組控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：風(fēng)電機組、信息采集模塊和協(xié)同控制器；

所述信息采集模塊與所述風(fēng)電機組連接，用于采集風(fēng)速、所述風(fēng)電機組的電流值和電壓值發(fā)送給所述協(xié)同控制器；

所述協(xié)同控制器與所述信息采集模塊連接，所述協(xié)同控制器包括存儲器、處理器，所述存儲器中存儲有在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述權(quán)利要求1至6任一項所述的方法的步驟；

所述風(fēng)電機組，用于按所述各風(fēng)輪葉片待調(diào)整的槳距角控制所述風(fēng)電機組調(diào)節(jié)各風(fēng)輪葉片的槳距角。