[發明專利]雙葉輪漂浮式風力發電機組的偏航控制方法及裝置、機組

有效

• 申請號: 202010435699.X
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111706463B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 歐柳利;陳思范;趙曉峻;孫曉旭;馬沖;任永
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04;F03D1/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

1.一種雙葉輪漂浮式風力發電機組的偏航控制方法，其特征在于，步驟如下：

S1、獲取風向信息和兩個葉輪的推力信息，并對風向信息和推力信息進行濾波；

S2、由濾波后的風向信息折算出風向與機艙的夾角，即偏航誤差角度；

S3、將偏航誤差角度作為第一比例積分微分控制器P_D(t)的輸入，計算第一比例積分微分控制器P_D(t)的輸出；

第一比例積分微分控制器的表達式為：

其中，K_Py是比例系數，K_Iy是積分系數，K_Dy是微分系數，e(t)是偏航誤差，可以根據實際情況省略K_Iy∫e(t)dt或者

S4、若第一比例積分微分控制器的輸出和濾波后的推力信息之間的差值小于0并且第二葉輪的變槳角度不大于維持額定轉速的變槳角度，或者第一比例積分微分控制器的輸出和濾波后的推力信息之間的差值大于0并且第一葉輪的變槳角度大于維持額定轉速的變槳角度，則第一葉輪分配的推力值為F_1c＝P_D(t)-F_measure(t)，第二葉輪分配的推力值為F_2c＝0，其中，F_measure(t)是濾波后的推力信息；其他情況下，第一葉輪分配的推力值為F_1c＝0，第二葉輪分配的推力值為F_2c＝P_D(t)-F_measure(t)；

S5、將第一葉輪的推力F_1c作為第一葉輪的第二比例積分微分控制器θ_1c(t)的輸入，計算第二比例積分微分控制器θ_1c(t)的輸出；將第二葉輪的推力F_2c作為第二葉輪的第三比例積分微分控制器θ_2c(t)的輸入，計算第三比例積分微分控制器θ_2c(t)的輸出；

第二比例積分微分控制器的表達式為：

第三比例積分微分控制器的表達式為：

其中，K_Pθ是比例系數，K_Iθ是積分系數，K_Dθ是微分系數，第二比例積分微分控制器可以根據實際情況省略K_Iθ∫F_1c(t)dt或者第三比例積分微分控制器可以根據實際情況省略K_Iθ∫F_2c(t)dt或者

S6、將第一葉輪的變槳信息和第二比例積分微分控制器θ_1c(t)的輸出進行結合，得到更新后的第一葉輪的變槳信息并生成第一葉輪的變槳控制指令；將第二葉輪的變槳信息和第三比例積分微分控制器θ_2c(t)的輸出進行結合，得到更新后的第二葉輪的變槳信息并生成第二葉輪的變槳控制指令，機組可以根據變槳控制指令調整第一葉輪和第二葉輪的變槳角度。

2.根據權利要求1所述的雙葉輪漂浮式風力發電機組的偏航控制方法，其特征在于，風向信息通過激光雷達式測風傳感器或者超聲波傳感器直接檢測得到，或者是根據風速折算而成；

推力信息通過推力傳感器直接檢測得到，或者是對傳感器檢測數據進一步計算得到。

3.根據權利要求1所述的雙葉輪漂浮式風力發電機組的偏航控制方法，其特征在于，結合的方式包括算術疊加、取較大值、取較小值。

4.根據權利要求1所述的雙葉輪漂浮式風力發電機組的偏航控制方法，其特征在于，采用低通濾波器或者低通濾波器與陷波器結合對風向信息和推力信息進行濾波。