[发明专利]风电机组变桨双控制器的控制方法及装置

权利要求书

1.一种风电机组变桨双控制器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

确定所述风电机组的风况状态；

基于预设的切换算法和所述风况状态，得到变桨距控制的最终桨距控制指令；其中，

若所述风电机组的风况状态为正常湍流风况，则采用预设的变增益PI变桨控制器的输出信号作为所述最终桨距控制指令；

若所述风电机组的风况状态为阵风风况，则采用预设的模糊PI变桨控制器的输出信号作为所述最终桨距控制指令；

若所述风电机组的风况状态为介于正常湍流风况和阵风风况之间，则采用变增益PI变桨控制器和模糊PI变桨控制器的共同输出信号作为所述最终桨距控制指令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述风电机组的风况状态，包括：

根据输入所述模糊PI变桨控制器的转速误差信号和转速变化率信号，确定所述风电机组的风况状态。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据输入所述模糊PI变桨控制器的转速误差信号和转速变化率信号，确定所述风电机组的风况状态，包括：

根据风电机组变桨气动调节性能设定风况切换阀值p₁和p₂，其中p₂＞p₁；

根据所述转速误差信号和所述转速变化率信号的乘积与切换阈值的关系判断风况的信号；其中，

在输入信号乘积绝对值小于等于p₁时，判断风况状态为正常湍流风况；

在输入信号乘积绝对值大于p₂时，判断风况状态为阵风风况时，判断风况状态为阵风风况；

在输入信号乘积绝对值在p₁和p₂之间时，判断风况状态为介于正常湍流风况和阵风风况之间。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，所述切换算法的构建过程如下：

确定所述变增益PI变桨控制器和所述模糊PI变桨控制器的各切换点；

根据各所述切换点，构造所述切换算法的切换关系式。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据各所述切换点，构造所述切换算法的切换关系式，包括：

在各所述切换点上用两点三次Hermite插值公式，构造关系式如下：

β₀＝α(p)β₂+(1-α(p))β₁

其中：β₀为双控制器最终输出的变桨角度需求指令；β₂为模糊PI变桨控制器的变桨角度需求输出值；β₁为变增益PI变桨控制器变桨角度需求输出值；p为风况状态评估变量，p＝e×de/dt,p₂＞p₁＞0，p₁为正常湍流风况和切换风况的分界点阀值；p₂为切换风况和阵风风况的分界点阀值。

6.一种风电机组变桨双控制器的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

判断模块，用于确定所述风电机组的风况状态；

计算模块，用于基于预设的切换算法和所述风况状态，得到变桨距控制的最终桨距控制指令；其中，

若所述风电机组的风况状态为正常湍流风况，则采用预设的变增益PI变桨控制器的输出信号作为所述最终桨距控制指令；

若所述风电机组的风况状态为阵风风况，则采用预设的模糊PI变桨控制器的输出信号作为所述最终桨距控制指令；

若所述风电机组的风况状态为介于正常湍流风况和阵风风况之间，则采用变增益PI变桨控制器和模糊PI变桨控制器的共同输出信号作为所述最终桨距控制指令。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述判断模块，具体还用于：

根据输入所述模糊PI变桨控制器的转速误差信号和转速变化率信号，确定所述风电机组的风况状态。