一种双馈感应风电机组的预报校正变桨控制方法

摘要

本发明提供一种双馈感应风电机组的预报校正变桨控制方法，属于风机变桨控制技术领域。所述控制方法包括以下步骤：预处理风速；确定桨距角β预报值；偏差修正所述桨距角β预报值。实用性强，既可以提高风力发电机组在低风速时的风能转换效率，又能有效控制风力发电机组在高风速时不超速运行，确保风力发电机组安全稳定运行，经济成本低，适用于不同功率等级的双馈感应发电机组的变桨控制系统。

主权项

1.一种双馈感应风电机组的预报校正变桨控制方法，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：步骤1：预处理风速；根据风速的随机性采用移动平均法对风速进行预处理；步骤2：确定桨距角β预报值；风速小于额定风速时，取最优桨距角β_opt作为变桨控制桨距角预报值，所述最优桨距角β_opt通过叶素动量法获取；风速大于额定风速时，通过Newton插值法获得当前风速值下的桨距角预报值；步骤3：偏差修正所述桨距角β预报值；偏差修正所述桨距角β预报值的步骤如下：3-1）输入信号为风力发电机发出的有功功率测量值及转速偏差值，通过PI控制得到桨距角参考值；3-2）桨距角参考值与实际的桨距角比较，得到桨距角误差信号输入到桨距控制系统的伺服装置与伺服比例系数P_pitch相乘；所述伺服装置将桨距角β上下限值分别设置为0°和27°，以使所述桨距控制系统的安全稳定运行；移动平均法对风速进行预处理的过程如下：设{ε_t}是不规则的随机风序列，{ε_t}对时间t独立，数学期望E(ε_t)＝0,均方差则σ²(ε_t)＝E²(ε_t)，ε_t的N项移动平均序列{ε_t^(l)}为：${{ϵ}_t}^{\left(l\right)}=\frac{1}{N}({ϵ}_t+{ϵ}_{t+1}+...+{ϵ}_{t+N-1})---\left(1\right)$则方差以及相隔s项的协方差分别为：$D\left({ϵ}_t\right)={\sigma }^2\left({{ϵ}_t}^{\left(l\right)}\right)=\frac{1}{N}{\sigma }^2---\left(2\right)$$\mathrm{cov}({{ϵ}_t}^{\left(l\right)},{{ϵ}_{t+s}}^{\left(l\right)})=\left\{\begin{array}{cc}\frac{1}{N^2}\left[(N-s){\sigma }^2\right]& (N>s)\\ 0& (N\le s)\end{array}\right.---\left(3\right)$由式（2）可得：${\sigma }^2\left({{ϵ}_t}^{\left(l\right)}\right)={\sigma }^2\left({{ϵ}_{t+s}}^{\left(l\right)}\right)=\frac{1}{N}{\sigma }^2---\left(4\right)$于是，序列{ε_t^(l)}的s项相关系数ρ_t，t+s为：${\rho }_{t,t+s}=\left\{\begin{array}{cc}\frac{N-s}{N}& (N>s)\\ 0& (N\le s)\end{array}\right.---\left(5\right)$由式（5）可知，序列{ε_t^(l)}的相邻s项具有正的相关系数，即原来不相关的随机序列{ε_t}经过移动平均后具有正相关性，并使非规则的随机波动序列变为光滑波动序列。