[发明专利]一种风力发电机组变桨系统控制方法

权利要求书

1.一种风力发电机组变桨系统控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤S1：通过风机主控系统获得叶片的统一变桨角度β；

步骤S2：通过模糊算法来计算各变桨叶片的调整桨距角Δβ；

步骤S3：叶片的统一变桨角度β加上各变桨叶片的调整桨距角Δβ，得到每个变桨叶片的变桨角度；

步骤S4：变桨执行机构根据变桨叶片的变桨角度驱动叶片变桨。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组变桨系统控制方法，其特征在于，所述的步骤S1包括以下步骤：

步骤S11：在一风力发电机组上安装一转速传感器，该转速传感器用于检测发电机的转速w；

步骤S12：将该转速w与一参考转速w_ref相减得一转速偏差Δw；

步骤S13：通过PI控制，得到叶片的变桨角度β。

3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组变桨系统控制方法，其特征在于，在步骤S2中，是根据高度对风速的影响来分析叶片的调整桨距角Δβ，高度对风速的影响关系，用下面的公式来表示：

vhv0=(hh0)n]]>

其中，v₀是风轮中心风速，h₀为等于机舱中心高度，v_h是高度为h处的风速，n是一常数，由大气稳定度和地面的粗糙度来决定。

4.根据权利要求3所述的一种风力发电机组变桨系统控制方法，其特征在于，所述变桨叶片所处的位置通过变桨叶片的方位角计算：取距离风机转轴r处长度为dr的叶片叶素的离地高度h_r，与桨叶方位角θ之间的关系为：

h_r＝h₀+r×sinθ。

5.根据权利要求3或4所述的一种风力发电机组变桨系统控制方法，其特征在于，所述变桨叶片上某点所受的风速大小由变桨叶片所处的位置获得：

vi=(1+rh0×sinθi)×v0]]>

其中，θ_i为第i个叶片的方位角。

6.根据权利要求1或5所述的一种风力发电机组变桨系统控制方法，其特征在于，在所述步骤S2：通过模糊算法来计算各叶片的调整桨距角Δβ还包括以下步骤：

S21：将变桨叶片的高度进行模糊化，并得到一模糊集合X1，

X1＝{正大(PL)，正中(PM)，正小(PS)，零(Z)，负小(NS)，负中(NM)，负大(NL)}；

S22：将风速进行模糊化，得到一模糊集合X2，

X2＝{很大(VL)，大(L)，中(M)，小(S)，很小(VS)}；

S23：选用一隶属度函数确定上述模糊集合的相应子集，即

A＝{μ_PL，μ_PM，…，μ_NL}

B＝{μ_VL，μ_L，…，μ_VS}

其中，μ_PL为桨叶高度为正大的隶属度向量，依次类推；

S24：叶片的调整桨距角Δβ的模糊集合用Y来表示，

Y＝{正大(PL)，正中(PM)，正小(PS)，零(Z)，负小(NS)，负中(NM)，负大(NL)}；

S25：进行模糊推理，其中模糊推理采用“如果A且B，则C”语句，得到一模糊关系矩阵：

R=μ11μ12···μ17μ21μ22···μ27············μ51μ52···μ57;]]>

S26：通过上述的模糊化和模糊推理，得到变桨叶片的调整角度，即Y＝R_A×B°R  ；

S27：经过加权平均法进行解模糊，得到变桨叶片的调整角度Δβ。