[发明专利]一种风力发电机变桨控制方法

摘要

本发明涉及一种风力发电机变桨控制方法，其包括以下步骤：步骤1、获取风力发电机运行各类传感器信号；步骤2、利用风力发电机运行传感器信号进行计算，计算出风力发电机当前湍流强度TI_特征值，并将湍流强度TI_特征值转化为IEC湍流等级TL_IEC；步骤3、将湍流等级TL_IEC与当前所运行的变桨PID控制器设计湍流强度参数TL_Dgn进行比较，当TL_IEC>TL_Dgn，提高PID控制器敏感度；当TL_IECDgn，降低PID控制器敏感度，当TL_IEC＝TL_Dgn时，PID控制器参数不调整。本发明由于仅需获取获取风力发电机运行现有的各类传感器信号，通过对线性系统仿真观测得到风湍流指标TL_IEC,实现了无附加成本的湍流估计方案。实现对已有PID控制参数的动态调整，从而使得风力发电机组变桨系统能迅速响应载荷变化。

主权项

1.一种风力发电机变桨控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：步骤1、获取风力发电机运行各类传感器信号,包括但不限于：来自加速度传感器的塔架前后摆动方向加速度AccNAC与来自叶片角度传感器的桨距角Theta和轮毂转速信号RotorSpeed；步骤2、在截止为当前时间的观测窗中，基于线性化数学模型，利用风力发电机运行传感器信号进行计算，并利用TI特征值关系表，计算出风力发电机当前湍流强度TI特征值，并将湍流强度TI特征值转化为IEC湍流等级TLIEC；所述TI特征值关系表根据数学模型推导获得，其具体方法为：风力发电机组塔架视为弹簧模型，其运动方程可简化为二阶标准形式；上式中x为等效位移量，m为等效塔架质量,ξ为阻尼,ωn为塔架固有频率,Fwind为风产生的外力；Fwind与叶片桨距角存在下式关系上式中CT为推力系数与叶尖速比及叶片桨距角有关，ρ为空气密度，v为风速，S为扫风面积；对塔架前后方向加速度AccNAC进行统计,得到AccNAC的特征值AccNac特征值＝ffilter(AccNac)同时对Fwind进行统计,得到TI特征值＝ffilter(Fwind)上式中ffilter为滤波器组函数，基于公式(1)，风的输入的变化必将引起塔架振动的变化，因此可得函数关系式：AccNac特征值＝fob(Theta,RotorSpeed,TI特征值)通过利用风力发电机线性化数学模型进行一系列仿真计算，从而可以得到一系列fob对应值，归总为TI特征值关系表；参照GBT18451.1‑2016《风力发电机安全要求》即可得出TLIEC；步骤3、将湍流等级TLIEC与当前所运行的变桨PID控制器设计湍流强度参数TLDgn进行比较，当TLIEC>TLDgn，提高PID控制器敏感度；当TLIEC

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