[发明专利]风电机组变桨控制器的性能评估方法

摘要

风电机组变桨控制器的性能评估方法，自动收集风电机组风速、发电机转速实际值、发电机转速目标值和变桨指令的数据，将在线收集的所述发电机转速目标值和所述发电机转速实际值的偏差的绝对值对时间的积分作为当前变桨控制器的实际性能；通过能够在线实施的系统辨识方法获得变桨控制系统的一阶近似模型，再根据获得的变桨控制系统的一阶近似模型参数，计算变桨控制器的期望性能；将期望性能除以实际性能得到性能评估指标，将性能评估指标与预设性能指标比较来判断当前变桨控制器性能是否达标。其目的在于提供一种完全实现自动化的、能够实时、动态评价风电机组变桨控制器性能的风电机组变桨控制器性能评估方法。

主权项

1.风电机组变桨控制器的性能评估方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在线收集额定风速以上时，风电机组风速、发电机转速实际值、发电机转速目标值和变桨指令的数据，按照采样时刻t分别标记为数据组V(t)、、P_d(t)；(2)计算步骤(1)中在线收集的所述发电机转速目标ωg(t)值和所述发电机转速实际值的偏差的绝对值对时间的积分：并将IAE作为当前变桨控制器的实际性能；(3)通过能够在线实施的系统辨识方法获得变桨控制系统的一阶近似模型：其中，K是一阶近似模型的增益，θ是变桨控制系统的纯延迟，τ是一阶滞后时间常数，s是拉普拉斯变换因子；该模型的三个参数通过如下获得：(3.1)首先，根据步骤(1)中收集得到的发电机转速实际值ωg(t)和变桨指令Pd(t)，获得变桨指令单次变化的幅值，标记为Δp，获得对应发电机转速变化的幅值，标记为Δg，则一阶近似模型的增益K是：(3.2)其次，计算从变桨指令开始变化到发电机实际转速开始往反方向变化的时间差，该时间差即是变桨控制系统的一阶近似模型的纯延迟θ；(3.3)然后，计算从发电机实际转速开始往反方向变化直到不再变化的时间差，标记为ST，并确定变桨控制系统的一阶近似模型的一阶滞后时间常数为：(4)根据步骤(3)获得的变桨控制系统的一阶近似模型参数，计算变桨控制器的期望性能，并标记为IAE0，IAE0的计算公式为：其中，参数τc代表期望闭环回路时间常数，取τc为步骤(3)获得的纯延迟θ的3‑8倍；(5)计算变桨控制器的性能评估指标η，性能评估指标η的计算是利用步骤(4)中的变桨控制器的期望性能除以步骤(2)中变桨控制器的实际性能，即：(6)性能评估指标η位于0到1之间，越接近于1，说明变桨控制器的性能越好；越接近于0，变桨控制器的性能越差；将步骤(5)计算的性能评估指标η与预设的性能指标比较，如果步骤(5)计算的性能评估指标η大于等于预设性能指标，则说明当前变桨控制器性能达标，对变桨控制器的性能评估终止；反之，则说明当前变桨控制器性能不达标，应当维护调整。