[發明專利]一種風電機組運行參數控制方法、系統、設備及存儲介質

有效

• 申請號: 202110449680.5
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113090459B
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 金強;蔡安民;林偉榮;焦沖;李媛;許揚;藺雪峰
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04;F03D17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陳翠蘭

本發明公開了一種風電機組運行參數控制方法、系統、設備及存儲介質，屬于風力發電領域，采用了三次樣條插值的方式，對其當前測量信號及其分段區間端點內的連續控制參數進行插值計算，從而避免由于插值方式的問題導致的控制參數變化影響風機平穩運行。在二維查表獲取控制參數的方式中通過每個分段區間的左右兩個端點，計算其對應的控制參數，保證其曲線的光滑，最大程度避免在每個分段區間端點處控制參數變化過大導致的控制功能平穩性問題。將三次樣條插值運用在運行參數的控制上可避免由于風速無規則劇烈波動導致其插值的控制參數劇烈變化。

技術領域

本發明屬于風力發電領域，涉及一種風電機組運行參數控制方法、系統、設備及存儲介質。

背景技術

風力發電機組的控制策略作為控制系統的核心，決定了風電機組在不同風速下、不同工況下應給出不同的控制指令。由于風速變化及工況變化情況不定，難以用統一的一個控制參數來表征不同情況下控制策略所需要的控制參數，因此目前在傳統的控制策略中，一般采用二維的查表方式來確定控制參數。在每個實際發生的控制周期內，根據已經測得的信號在已設定的范圍內，查表計算出此信號對應的控制參數。也即在每個分段區間內有兩個固定的端點，在此兩個固定端點段進行線性插值以求得對應的控制參數。但由于不同分段區間之間的端點設置值不同，其有可能在較大測量信號變化時其線性插值得到的控制參數有較大幅度的變化，由于氣動載荷變化迅速且復雜，突然的控制參數變化不利于風力發電機組的平穩運行。因此有必要進行控制參數插值方式的調整，使機組在不同情況下平穩插值對應的控制參數。

現有針對此問題的技術方案包括：取代一維數組的控制參數設置，采用二維查表的方式根據不同情況在每個控制周期內線性插值來確定對應的控制參數。但現有的插值方式，其曲線不夠光滑、連接點處的斜率變化過大，導致插值出的控制參數在連續的控制周期內可能發生較大幅度的變化影響控制功能效果。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中，插值方式因曲線不光滑、連接點處斜率變化過大，導致插值出的控制參數在連續的控制周期內發生大幅度變化而影響控制功能效果的缺點，提供一種風電機組運行參數控制方法、系統、設備及存儲介質。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種基于樣條插值的風電機組運行參數控制方法，包括如下步驟：

步驟1)設定控制周期，獲取控制周期內的槳距角數據，得到控制周期內的兩個端點的槳距角，分別為起始槳距角和終止槳距角；

步驟2)獲取當前槳距角；

若當前槳距角小于起始槳距角，則利用起始槳距角對應的比例增益參數設置值、積分時間常數或微分系數進行變槳角度指令計算；

若當前槳距角大于終止槳距角，則利用終止槳距角對應的比例增益參數設置值、積分時間常數或微分系數進行變槳角度指令計算。

優選地，步驟2)中的變槳角度指令計算過程中，首先要根據起始槳距角、終止槳距角和當前槳距角獲取當前控制周期內起始槳距角和終止槳距角分別對應的比例增益參數設置值、積分時間常數或微分系數，將比例增益參數設置值、積分時間常數或微分系數應用于轉速-變槳回路PID控制算法中，進行變槳角度指令計算。

優選地，步驟2)的比例增益參數設置值的具體計算過程為：

基于當前槳距角PA、起始槳距角PA₀和終止槳距角PA₁得到下列單項式：

*PA^3*2 (1)

-3*PA^2*PA₀ (2)

-3*PA^2*PA₁ (3)