[发明专利]一种冰冻环境下提升风电机组发电性能的控制方法

权利要求书

1.一种冰冻环境下提升风电机组发电性能的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：

1)根据采集得到风速、发电机功率、桨距角和发电机转速，根据统计得到风速-发电机功率散点分布与理论功率曲线比较，判断风电机组运行的工作区域：I区为未受覆冰影响区，II区为轻微受覆冰影响区，III区为较严重微受覆冰影响区，IV区为严重受覆冰影响区；

2)如果风电机组运行处于I区，第n个控制周期的最优增益系数k_opt(n)按以下计算；

式中：ρ为空气密度，R为风轮半径，C_p(λ_opt)为最佳尖速比运行时的风能捕获系数，λ_opt为最佳尖速比，G为齿轮箱速比；

3)如果风电机组运行处于II区，第n个控制周期的最优增益系数k_opt(n)按以下公式计算：

式中，k为修正系数，0＜k＜1，修正系数根据运行经验数据得到；

4)如果风电机组运行处于III区，第n个控制周期的最优增益系数k_opt(n)按以下计算过程得到：

首先计算出发电机输出功率偏差e_g：

e_g＝P_g(n)-P_g(n-1) (5)

式中，P_g(n)为第n个控制周期的发电机输出功率，P_g(n-1)为第n-1个控制周期的发电机输出功率；

第n个控制周期的最优增益系数k_opt(n)为：

式中，k_opt(n-1)为第n-1个控制周期最优增益系数，a为控制参数，ω_g(n-1)为第n-1个控制周期的发电机转速，ω_g(n)为第n个控制周期的发电机转速；

5)如果风电机组运行处于IV区，风电机组停机保护；

6)如果风电机组运行处于四个区域以外，风电机组停机保护；

7)对k_opt(n)变化斜率进行限幅控制：

式中，b为k_opt为变化斜率限制值，T为控制周期；

8)把k_opt(n)代入以下公式实现大型风电机组的变速控制：

T_opt(n)＝k_opt(n)ω_g(n)² (8)

式中，T_opt(n)为第n个控制周期的变速控制环输出期望发电机转矩。