一种风力发电机组最佳叶尖速比跟踪控制方法

摘要

本发明涉及风机在低风速如何能够调节使风机运行在最佳叶尖速比条件下，同时对最佳叶尖速比值进行定期的自动校正的方法，属源网协调技术领域。本发明包括以下步骤：通过反馈转矩和转速计算出确切的发电机功率值，通过功率和最佳叶尖速比对应的功率因素计算出风速。转速能够调节的情况下调节转速使风机运行在最佳叶尖速比状态，转速不能调节的情况下调节桨距角，使风机运行在最佳叶尖速比状态。采用统计平均爬山法，对最小变桨角度对应的最佳叶尖速比值进行校正。采用本发明的方法，解决了既有方法存在的问题。

主权项

一种风力发电机组最佳叶尖速比跟踪控制方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、通过反馈转矩和转速计算出确切的发电机功率值，通过功率和最佳叶尖速比对应的功率因素计算出风速；(2)、转速能够调节的情况下调节转速使风机运行在最佳叶尖速比状态，转速不能调节的情况下调节桨距角，使风机运行在最佳叶尖速比状态；(3)、采用统计平均爬山法，对最小变桨角度对应的最佳叶尖速比值进行校正，通过统计平均爬山法校正最小叶片角度β₀对应最佳叶尖速比值的方法为：在风机运行过程中，对规定好采样范围内的计算风速和相应叶尖速比所对应的值进行统计，采样统计达到预计的规模后进行平均计算；第一次统计完成后对进行扰动，重复统计过程并计算后与前面的统计值进行比较，选取更优的值，统计出最优运行一段时间后重新进行该统计校验过程，重新获取最优值；所述步骤(1)中风速的计算方法为：功率P_e与风速v的关系为：其中A为风轮扫掠面面积，ρ为空气密度，C_p为功率因素；使用变频器的当前反馈转矩T_e和当前发电机转速ω_r来进行计算P_e：P_e＝T_e*ω_r；设C_p为当前变桨角度β下的功率因素最大值C_{p_max_β}；得到计算风速为：$v_{\mathrm{count}}=\sqrt[3]{2*T_e*{\omega }_r/(C_{p\_\max \_\beta }*\rho *A)}.$