[发明专利]一种自适应密度的风电机组转矩-转速控制方法

摘要

本发明提供了一种基于大气密度变化实时调整风电机组桨距设定值的方法，在分析机组转矩与大气密度之间联系的基础上，建立二者之间的映射关系，在大气密度发生明显变化时，调整转矩设定值，改变了机组设计阶段确定的基准转矩‑转速运行曲线对大气环境变化缺乏自适应、自调节能力的现状。本发明将密度变化导入转矩控制环节设定值的整定计算部分，将转矩由原来是转速的单值函数变为转速、密度的函数，从而将转矩‑转速运行曲线由原来的一条变为一簇；新方法使机组具备了对环境很好的适应性，在季节和湿度变化导致密度发生变化时，机组均能自动调整转矩设定值，改善了机组运行功率曲线，在机组最佳叶尖速比运行段能较好地实现控制策略。

主权项

1.一种自适应密度的风电机组转矩‑转速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：研究并确立机组风能捕捉机械功与发电机组电磁转矩之间的关系；S2：分析计算机组基准转矩‑转速运行曲线对应的基准空气密度及其设定工况大气参数，包括温度、压力、湿度；S3：确定机组转矩控制环节设定值与大气密度之间的关系；S4：根据实测大气温度、压力、湿度进行大气密度计算，再根据实际大气密度进行转矩设定值的整定计算；所述机组转矩是指与机组转子相连的变流器将励磁电流馈入转子绕组，形成交变磁场，转子在原动机输入下带动磁场旋转，进而在定子绕组中形成感应电流，在定子绕组中形成与转子机械转矩作用方向相反的转矩；机械功与转矩之间的关系可用下列公式表示，风力机捕捉的机械功为：用机械转矩和转矩可表示为：P＝T_m·ω_m＝T_e·ω_e                      (2)其中，T_m表机械转矩、ω_m表低速轴转速，T_e表发电机电磁转矩、ω_e表发电机转速，且N为齿轮箱变比。