[发明专利]一种基于空气密度跟踪最优模态增益的动态转矩控制方法

权利要求书

1.一种基于空气密度跟踪最优模态增益的动态转矩控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1.主控系统获取当前实时风速，判断是否大于预设的额定风速，若大于转至步骤S4，否则转至步骤S2；

S2.转矩控制模块获取当前的空气密度值和风电机组的叶片旋转的角速度，根据所述空气密度值和叶片旋转的角速度计算得到转矩最佳控制系数，并将转矩最佳控制系数发送至主控系统；

S3.主控系统根据接收到的转矩最佳控制系数对应的最佳叶尖速比，调整风轮的叶尖速比，实现风能的最大捕获；

S4.桨距角控制模块根据仿真软件构建桨距角算法模型，调整桨距角算法模型的参数计算得到最优桨距角参数发送至变桨系统，所述变桨系统根据所述最优桨距角参数调节桨矩角，维持转速恒定，实现风能的最大捕获。

2.根据权利要求1所述的一种基于空气密度跟踪最优模态增益的动态转矩控制方法，其特征在于，所述主控系统设置于变速变桨双馈风力机。

3.根据权利要求1所述的一种基于空气密度跟踪最优模态增益的动态转矩控制方法，其特征在于，所述转矩控制模块设有变桨控制环。

4.根据权利要求3所述的一种基于空气密度跟踪最优模态增益的动态转矩控制方法，其特征在于，所述转矩控制模块将变桨控制环与解耦控制环结合。

5.根据权利要求1所述的一种基于空气密度跟踪最优模态增益的动态转矩控制方法，其特征在于，所述转矩控制模块中转矩的计算公式如下所示：

其中，T_g为风电机组叶片的转矩，K_opt为转矩最佳控制系数，ω_g(opt)为最佳叶片旋转的角速度。

6.根据权利要求5所述的一种基于空气密度跟踪最优模态增益的动态转矩控制方法，其特征在于，所述转矩最佳控制系数为常数，具体计算公式如下：

其中，ρ为空气密度值，R为叶片扫过区域的半径，C_P(max)为风电机组的最大功率系数，λ_opt为最佳叶尖速比，G为阵风风力值。

7.根据权利要求6所述的一种基于空气密度跟踪最优模态增益的动态转矩控制方法，其特征在于，所述空气密度值根据风速风向仪采集的大气模拟量，由主控系统计算得到。

8.根据权利要求7所述的一种基于空气密度跟踪最优模态增益的动态转矩控制方法，其特征在于，所述大气模拟量包括气温和气压。

9.根据权利要求1所述的一种基于空气密度跟踪最优模态增益的动态转矩控制方法，其特征在于，所述桨距角算法模型的输出量为桨距角的有功功率。

10.根据权利要求1所述的一种基于空气密度跟踪最优模态增益的动态转矩控制方法，其特征在于，所述风电机组在主控系统实现风能的最大捕获时达到最大功率输出。