[发明专利]用于风力发电机组的变桨控制方法和装置

权利要求书

1.一种用于风力发电机组的变桨控制方法，其特征在于，所述变桨控制方法包括：

获取所述风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数；

根据所述风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数确定用于抑制所述风力发电机组的塔架在前后方向上的振动的阻尼变桨参考分量；

通过所述阻尼变桨参考分量对用于执行所述风力发电机组的控制功能的变桨参考进行调整；

使用调整后的所述变桨参考来控制所述风力发电机组的变桨致动器的运行。

2.根据权利要求1所述的变桨控制方法，其特征在于，所述风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数包括以下项中的至少一个：

所述风力发电机组的塔架在前后方向上运动的速度；

所述风力发电机组的塔架在前后方向上运动的加速度；

所述风力发电机组的塔架在前后方向上的振动频率；以及

所述风力发电机组的塔架在前后方向上承受的推力。

3.根据权利要求1所述的变桨控制方法，其特征在于，所述获取所述风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数，包括：

测量所述风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数；

使用卡尔曼滤波器或扩展卡尔曼滤波器对测量的相关运动参数进行处理，以获取所述风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数的相对真值；

获取所述相对真值作为所述风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数。

4.根据权利要求2所述的变桨控制方法，其特征在于，所述根据所述风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数确定用于抑制所述风力发电机组的塔架在前后方向上的振动的阻尼变桨参考分量，包括：

将所述风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数乘以塔架阻尼增益，以得到用于抑制所述风力发电机组的塔架在前后方向上的振动的阻尼变桨参考分量。

5.根据权利要求4所述的变桨控制方法，其特征在于，所述变桨控制方法还包括：

基于所述风力发电机组的周围环境状况确定所述塔架阻尼增益。

6.根据权利要求2所述的变桨控制方法，其特征在于，所述根据所述风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数确定用于抑制所述风力发电机组的塔架在前后方向上的振动的阻尼变桨参考分量，包括：

向所述风力发电机组的模型预测控制输入包括所述风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数在内的所述风力发电机组的多种状态参数；

从所述模型预测控制中导出所述风力发电机组的待执行的控制序列，所述控制序列包括所述风力发电机组的多个控制功能、用于执行所述多个控制功能中的每个控制功能的变桨参考以及所述阻尼变桨参考分量。

7.根据权利要求6所述的变桨控制方法，其特征在于，所述通过所述阻尼变桨参考分量对用于执行所述风力发电机组的控制功能的变桨参考进行调整，包括：

当执行所述多个控制功能中的每个控制功能时，通过所述阻尼变桨参考分量对用于执行相应控制功能的变桨参考进行调整。

8.根据权利要求6所述的变桨控制方法，其特征在于，所述从所述模型预测控制中导出所述风力发电机组的待执行的控制序列，包括：

构建与所述风力发电机组的待执行的控制序列相关的成本函数；

使用所述成本函数寻找满足所述风力发电机组的性能指标的要求的所述风力发电机组的待执行的最优控制序列；

将所述最优控制序列确定为所述风力发电机组的待执行的控制序列。

9.根据权利要求8所述的变桨控制方法，其特征在于，所述风力发电机组的性能指标的要求包括以下项中的至少一个：

所述风力发电机组的转子速度达到与风速匹配的期望速度；

所述风力发电机组的输出功率达到与风速匹配的期望功率；以及

所述风力发电机组的机组载荷减小到期望值以下。