[发明专利]用于风力发电机组的变桨控制方法和装置

说明书

本发明提供用于风力发电机组的变桨控制方法和装置。所述方法包括：获取风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数；根据相关运动参数确定用于抑制塔架振动的阻尼变桨参考分量；通过阻尼变桨参考分量对控制功能的变桨参考进行调整；使用调整后的变桨参考来控制变桨致动器的运行。所述装置包括：塔架监测单元，被配置为获取风力发电机组的塔架在前后方向上的相关运动参数；阻尼减振单元，被配置为根据相关运动参数确定用于抑制塔架振动的阻尼变桨参考分量；变桨调整单元，被配置为通过阻尼变桨参考分量对控制功能的变桨参考进行调整；变桨控制单元，被配置为使用调整后的变桨参考来控制变桨致动器的运行。

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种用于风力发电机组的变桨控制方法和装置。

背景技术

通常，风力发电机组在运行过程中会产生塔架振动，塔架振动会使得塔架在前后方向上运动，这不仅会影响机组的稳定运行和发电量，而且还会增大机组载荷。

发明内容

本发明的目的在于提供用于风力发电机组的变桨控制方法和装置。

根据本发明的一方面，提供一种用于风力发电机组的变桨控制方法，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。