[发明专利]一种用于风力发电机机舱的控制方法及智能控制系统

说明书

本发明涉及一种用于风力发电机机舱的控制方法及智能控制系统，系统包括温度传感器、控制器、直流电机和设置在所述风力发电机机舱内的风扇，所述风扇受所述直流电机驱动，所述控制器分别连接所述温度传感器和直流电机，所述控制器通过PID控制算式对所述风扇进行控制器，所述控制器通过采样对所述PID控制算式进行离散化处理，所述PID控制算式为专家自适应PID位置型的控制算式。与现有技术相比，本发明在风扇叶片上设置球形凹坑单元体，改善风扇了的散热特性，采用专家自适应PID控制实现舱内温度稳定，实现了稳定、可靠、安全的对风电机舱环境进行控制，从而保证了风电机组设备的正常高效的运行。

技术领域

本发明涉及风力发电机机舱排风散热技术领域，尤其是涉及一种用于风力发电机机舱的控制方法及智能控制系统。

背景技术

风力发电机机舱的环境是保证发电机组正常稳定运行的基础，若风电机舱受到灰尘、沙粒、柳絮的污染，会导致机舱内持续高温，影响风力发电机工作性能。当前风机市场中最为常见的，是在风电机舱安装轴流风扇进行通风换气实现散热，同时，机舱内环境主要采用传统的PID算法，实现温度和清洁的控制。风电机舱的温度和污染度属于不断变化量，具有非线性，而常规的PID难以实现高精度、高可靠性的控制。

现有的风机基本都是安装轴流式风扇散热，并使用传统的PID控制方式。在这种模式下，由于风力发电机处于室外，常年受到日光、风沙的影响，普通的风扇还是难以满足风机内温度散热要求，同时传统的PID算法并不能完全地解决机舱内的环境问题，舱内温度变化和污染度都难以精准控制，时间一长，势必会造成风机性能的下降，严重的情况下，会威胁到整个电力系统的安全运行。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术采用传统的PID算法无法应对非线性的温度变化存在控制精度低、可靠性低的缺陷而提供用于风力发电机机舱的控制方法及智能控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于风力发电机机舱的控制方法，该方法首先对风力发电机机舱的温度数据进行采样，然后通过PID控制算式对风扇进行控制，所述PID控制算式的表达式为：

u(n)＝K_P[e(n)-e(n-1)]+K_Ie(n)+K_D[e(n)-2e(n-1)+e(n-2)]+u₀

e(n)＝r(n)-c(n)

式中，u(n)为PID控制器在第n次采样点的输出，e(n)为PID控制器在第n次采样点的偏差输入，r(n)为温度传感器监测的在第n次采样点对应的温度测量值，c(n)为第n次采样点的用户设定目标温度值，K_P为比例系数，K_I为积分系数，K_D为微分系数，u₀为PID控制器的输出补偿值。

本发明还提供一种用于风力发电机机舱的智能控制系统，包括温度传感器、控制器、直流电机和设置在所述风力发电机机舱内的风扇，所述风扇受所述直流电机驱动，所述控制器分别连接所述温度传感器和直流电机，所述控制器执行如权利要求1所述的方法，所述智能控制系统还包括安装在所述风力发电机机舱中散热片下方的前置过滤网，该过滤网连接有步进电机，该步进电机连接所述控制器。

进一步地，当所述温度传感器检测到的温度测量值小于预设的安全阈值时，所述控制器保持所述步进电机静止；当所述温度传感器检测到的温度测量值大于预设的高温阈值时，所述控制器控制所述步进电机动作。

进一步地，所述安全阈值为40摄氏度。

进一步地，所述高温阈值为45摄氏度。

进一步地，所述过滤网的材质包括聚丙烯长纤维。

进一步地，所述风扇的风扇叶片表面均匀设有多个球形凹坑。