[发明专利]一种风力发电机组长周期控制参数自整定系统及方法

权利要求书

1.一种风力发电机组长周期控制参数自整定系统，其特征在于，包括：

风力发电机组模型、控制参数生成器和控制策略模块，其中：

所述风力发电机组模型与所述控制策略模块连接，根据当前的风速、风向，按照控制器的控制策略，进行实时反应，完成多种动作，输出数据；

所述控制参数生成器与所述风力发电机组模型及所述控制策略模块连接，实时记录所述风机仿真模型输出的各种数据，并对数据进行分析评估，根据数据分析评估结果，生成新的控制参数，并输出给控制策略模块。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组长周期控制参数自整定系统，其特征在于，所述风力发电机组模型包括所有机械传动系统、风模型、变桨系统模型、发电机模型及变流器模型。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组长周期控制参数自整定系统，其特征在于，根据所述风模型得到的风速风向数据，实时输出风力发电机组运行状态、发电机转速、功率、变桨角度、偏航角度、塔筒载荷、叶片载荷和轮毂载荷。

4.根据权利要求1所述的风力发电机组长周期控制参数自整定系统，其特征在于，所述控制策略模块作为控制器，包括变桨、转矩和偏航控制逻辑。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组长周期控制参数自整定系统，其特征在于，所述控制参数生成器包括：

记录、统计分析数据单元、实时记录风力发电机组仿真模型输出数据；

寻找最优偏航控制参数单元，用于不断循环寻找最优偏航控制参数；

寻找最优起机控制参数，用于不断循环寻找最优起机控制参数。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组长周期控制参数自整定系统，其特征在于，所述控制策略模块包括转矩控制器、变桨控制器和偏航控制器，根据风速、发电机转速、功率等实时测量数据，输出期望转矩、变桨角度和期望偏航角度。

7.一种风力发电机组长周期控制参数自整定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤T1：采集风场测风塔一年的风速风向数据；

步骤T2：建立某机型风力发电机组模型；

步骤T3：建立控制策略模块；

步骤T4：建立控制参数生成器；

步骤T5：根据步骤T1至T4，建立完备的长周期控制参数自整定系统，通过进行循环的长周期仿真，得到最优的偏航、起机控制参数。

8.根据权利要求7所述的一种风力发电机组长周期控制参数自整定方法，其特征在于，在所述步骤T4中，控制参数生成器分为两个步骤：

步骤T41:寻找最优偏航控制参数；

步骤T42:寻找最优起机控制参数。

9.根据权利要求8所述的一种风力发电机组长周期控制参数自整定方法，其特征在于，步骤T41包括如下子步骤：

步骤T411：偏航、起机参数赋初值；

步骤T412：用初始参数进行一次年仿真，即将年风速数据输入，进行一次完整的仿真；

步骤T413：年仿真完成后对数据进行统计，计算出年发电量、塔筒载荷、叶片载荷和轮毂载荷；

步骤T414：从搜索域获取最新偏航参数，并赋值；

步骤T415：将年风速数据输入，进行一次完整的仿真；

步骤T416：年仿真完成后对数据进行统计，计算出年发电量，判断年发电量是否增加，如果增加，再对筒载荷、叶片载荷和轮毂载荷进行统计，并评价是否符合标准，如果符合，则认为该参数优于上一组偏航控制参数；

步骤T417：以此类推，经过不断仿真，最终搜索到最优偏航控制参数。

10.根据权利要求8所述的一种风力发电机组长周期控制参数自整定方法，其特征在于，步骤T42包括如下子步骤：

步骤T421：偏航控制参数寻优结束后，开始进行起机控制参数寻优；

步骤S422：起机参数赋初值；

步骤S423：用初始参数进行一次年仿真，即将年风速数据输入，进行一次完整的仿真；

步骤S424：年仿真完成后对数据进行统计，计算出年发电量、塔筒载荷、叶片载荷和轮毂载荷；

步骤S425：从搜索域获取最新起机参数，并赋值；

步骤S426：将年风速数据输入，进行一次完整的仿真；

步骤S427：年仿真完成后对数据进行统计，计算出年发电量，判断年发电量是否增加，如果增加，再对筒载荷、叶片载荷和轮毂载荷进行统计，并评价其是否符合标准，如果符合，则认为该参数优于上一组起机控制参数；

步骤S428：以此类推，经过不断仿真，最终搜索到最优起机控制参数。