专利名称：风电机组控制策略的最优增益在线计算方法、系统及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种风电机组控制策略的最优增益在线计算方法、系统及装置。
背景技术：
近年来随着风力发电不断地发展，风电场装机容量逐年上升，风力发电所占的比例越来越大，已逐渐成为了一种常规能源。随着风电机组装机容量的不断提高，行业对风电机组的性能要求也越来越高。在风电机组功率满发转速以下的转速转矩控制策略中，涉及一个跟踪最大风能利用捕获的增益值，该增益值与实际风能资源情况越吻合，风电机组的控制策略就能更加准确的捕获风能，提高风电机组的发电量。如果该增益值与实际发生了 偏离，则会影响控制策略的效果，影响风电机组捕获风能，从而影响风电机组发电量。在与该增益值密切相关的参数中，有的与风电机组自身的特性密切相关，比如叶尖速比和风能利用系数等，也有与风资源密切相关的参数，如空气密度等。叶尖速比和风能利用系数等参数随着风电机组设计的完成而固定，难以进行设计和控制上的修改，而空气密度随着风电场地理位置的不同而各有区别。现在的控制策略中，往往采用年平均空气密度，或者采取年平均气温经过计算得到年平均空气密度，然后利用这个年平均空气密度计算转速转矩控制策略中的增益值。由于空气密度受季节和温度影响较大，显然用这种方法计算出来的增益值总是与实际值有较大的偏差。因此，为了提高风电机组对风能的捕获能力，提高风电机组在同等风资源情况发现的发电量，同时提升风电机组稳定运行的性能，需要根据实际环境情况，在线的计算出转速转矩控制策略的最优增益值，实时对风电机组进行在线优化校正，以提高风电机组的运行性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种风电机组控制策略的最优增益在线计算方法、系统及装置，使其可实时测量风电机组的外围环境温度，根据历史统计的月平均温度，加权计算空气密度，然后结合风电机组的特性，在线计算出功率满发转速以下转速转矩控制策略中的最优增益值，对风电机组实现在线优化，以提高风电机组的运行性能。为解决上述问题，本发明一种风电机组控制策略的最优增益在线计算方法，包括以下步骤:A.采集风电机组外围环境的实时温度；B.读取系统时间；C.根据读取的系统时间，将获得的实时温度和当月历史月平均气温进行加权计算，得到加权温度；D.根据加权温度以及当地的海拔高度计算空气密度；E.根据空气密度，结合风电机组的特性参数计算最优增益值。作为进一步地改进，所述步骤A中的实时温度，是对实时采集到的电机组外围环境温度进行整形处理、滤波处理和计算得到。作为进一步地改进，所述加权温度的计算公式为tp=p · thistory+(l-p) · taetual。所述空气密度的计算公式为
权利要求
1.一种风电机组控制策略的最优增益在线计算方法，其特征在于包括以下步骤 A.采集风电机组外围环境的实时温度； B.读取系统时间； C.根据读取的系统时间，将获得的实时温度和当月历史月平均气温进行加权计算，得到加权温度； D.根据加权温度以及当地的海拔高度计算空气密度； E.根据空气密度，结合风电机组的特性参数计算最优增益值。
2.根据权利要求I所述的风电机组控制策略的最优增益在线计算方法，其特征在于所述步骤A中的实时温度，是对实时采集到的电机组外围环境温度进行整形处理、滤波处理和计算得到。
3.根据权利要求I所述的风电机组控制策略的最优增益在线计算方法，其特征在于 < 所述加权温度的计算公式为 ρ P thistory+(I-p) · tactual。
4.根据权利要求I所述的风电机组控制策略的最优增益在线计算方法，其特征在于 _ _ (IOMk 所述空气密度的计算公式为Λ 。
5.根据权利要求I所述的风电机组控制策略的最优增益在线计算方法，其特征在于 所述最优增益值的计算公式为^ept =。2d O
6.一种风电机组控制策略的最优增益在线计算系统，其特征在于包括 环境温度计算模块，用于实时计算风电机组外围环境温度； 系统时间读取模块，用于读取系统时间； 温度加权计算模块，用于根据读取的系统时间，将获得的实时温度和当月历史月平均气温进行加权计算，得到加权温度； 空气密度计算模块，用于根据加权温度以及当地的海拔高度计算空气密度；以及 最优增益计算模块，用于根据空气密度，结合风电机组的特性参数计算最优增益值。
7.一种风电机组控制策略的最优增益在线计算装置，其特征在于包括通过电路连接的温度传感器、信号处理电路和内置有权利要求5所述系统的单片机。
8.根据权利要求7所述的风电机组控制策略的最优增益在线计算装置，其特征在于所述的信号处理电路包括信号采集电路、整形电路和滤波电路。
全文摘要
本发明是关于风电机组控制策略的最优增益在线计算方法、系统及装置，在线计算方法包括以下步骤采集风电机组外围环境的实时温度；读取系统时间；根据读取的系统时间，将获得的实时温度和当月历史月平均气温进行加权计算，得到加权温度；根据加权温度以及当地的海拔高度计算空气密度；根据空气密度，结合风电机组的特性参数计算最优增益值。本发明可实时测量风电机组的外围环境温度，根据历史统计的月平均温度，加权计算空气密度，然后结合风电机组的特性，在线计算出功率满发转速以下转速转矩控制策略中的最优增益值，对风电机组实现在线优化，以提高风电机组的运行性能，本发明实现较为容易，且成本较低，利于推广。
文档编号F03D7/00GK102767473SQ201210270628
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月31日 优先权日2012年7月31日
发明者张会广, 汪正军, 潘磊, 纪国瑞 申请人:国电联合动力技术有限公司