[发明专利]用于优化风力发电机组的控制器参数的方法和装置

说明书

提供一种用于优化风力发电机组的控制器参数的方法和装置。所述方法包括：(a)获取风力发电机组的预定控制器的控制器参数；(b)使用预定评价模型对获取的控制器参数进行评价，产生对应的评价值；(c)判断评价值是否满足预定条件；(d)当评价值不满足预定条件时，使用预定优化算法基于评价值对所述控制器参数进行优化来更新所述控制器参数，并返回步骤(a)；(e)当评价值满足预定条件时，将获取的控制器参数作为最终的控制器参数。

技术领域

本发明总体说来涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种用于优化风力发电机组的控制器参数的方法和装置。

背景技术

风力发电机组的控制器设计的目的通常是在保证风力发电机组安全运行的前提下，实现既稳定又高效的能量转化。然而在风力发电机组的变桨控制器和转矩控制器等的设计阶段，设计人员通常是依据以往的经验和认识，通过对风力发电机组模型线性化数据导出的工作点进行控制回路的时域和频域分析，来调整相关的控制器参数。调整后的控制器参数还需要输入到风力发电机组的整机模型中进行各种工况下的仿真运行，评估极限载荷、疲劳载荷、发电量等指标，从而验证调整的控制器参数的匹配度和品质。如果评估结果不理想，就必须重新进行调整、仿真、评估和验证，因此需要消耗较高的人力和资源成本。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于提供一种用于优化风力发电机组的控制器参数的方法和装置，通过针对风力发电机组的控制器的控制回路的时域特性和频域特性进行评价来评价控制器参数，并使用优化算法基于评价值更新控制器参数，以解决现有技术中只能根据经验通过手动设置控制器参数并反复进行大量仿真及评估验证以试图得到优化的控制器参数的技术问题。

根据本发明示例性实施例的一方面，提供一种用于优化风力发电机组的控制器参数的方法，所述方法包括：(a)获取风力发电机组的预定控制器的控制器参数；(b)使用预定评价模型对获取的控制器参数进行评价，产生对应的评价值；(c)判断评价值是否满足预定条件；(d)当评价值不满足预定条件时，使用预定优化算法基于评价值对所述控制器参数进行优化来更新所述控制器参数，并返回步骤(a)；(e)当评价值满足预定条件时，将获取的控制器参数作为最终的控制器参数。

可选地，所述预定评价模型可以为适应度函数。

可选地，步骤(b)可包括：基于获取的控制器参数，确定所述预定控制器的控制回路的时域特性，并通过使用所述预定评价模型对确定的时域特性进行评价来产生对应的评价值。

可选地，时域特性可包括阶跃响应曲线和脉冲响应曲线。

可选地，所述预定评价模型可以为所述控制回路的第一指标的累加值与第二指标的累加值的和，或者所述控制回路的第一指标的累加值与第二指标的累加值分别被加权后的和，其中，所述第一指标为所述阶跃响应曲线上的多个第一预定点所对应的时间与所述时间的阶跃响应误差的绝对值的乘积，所述第二指标为所述脉冲响应曲线上的多个第三预定点所对应的时间与所述时间的脉冲响应误差的绝对值的乘积，其中，所述多个第一预定点为所述阶跃响应曲线上的阶跃响应达到稳态之后的第二预定点之前的所有点，所述多个第三预定点为所述脉冲响应曲线上的脉冲响应达到稳态之后的第四预定点之前的所有点。

可选地，步骤(b)可包括：基于获取的控制器参数，确定所述预定控制器的控制回路的时域特性和频域特性，并通过使用所述预定评价模型对确定的时域特性和频域特性进行评价来产生对应的评价值。