专利名称：风力发电机组的变桨控制方法、装置和风力发电机组的制作方法
技术领域：
本发明涉及风力发电技术，尤其涉及一种风力发电机组的变桨控制方法、装置和风力发电机组。
背景技术：
风力发电是通过风电机组将风能转换为电能的能源利用技术，是目前新能源开发领域中发展最快和最具潜力的“绿色能源”。变桨系统是风电机组中的重要组成部分，目前变桨系统采用的控制方法中，主要是基于PID (比例-积分-微分)的闭环控制方法。变桨系统主要包括变桨控制器、变桨变频器和变桨电机等，变桨系统在工作过程 中，变桨控制器可从风电机组的控制器中获取期望变桨角度值，将期望变桨角度值作为目标信号，实际变桨角度值作为反馈信号，实时的将目标信号与反馈信号进行比较，以生成偏差信号提供给变桨变频器，变桨变频器根据该偏差信号生成对变桨电机的控制信号，控制变桨电机转动，以驱动叶片改变桨距角，最终使变桨系统输出的实际变桨角度值与期望变桨角度值的差值达到所需的误差精度要求。并且，当变桨系统中存在扰动时，例如，当发生阵风时可能导致风电机组中风机叶轮的转速突然增大，此时，变桨控制器需根据扰动的情况改变变桨系统输出的变桨角度值，以抑制外界扰动对风力发电机组产生的影响。该种基于PID的闭环控制方法中，是通过对变桨控制器中三个单元(即比例单元P、积分单元I和微分单元D)的控制参数Kp、Ti和Td进行选取，使整个变桨系统的性能达到最优，即使输出值与输入值无限接近，即误差信号最小，从而满足调节精度的要求，又要使调节时间最短。但是，上述的三个控制参数Kp、Ti和Td对系统的性能影响是相互作用的，比例单元P的作用是将差值信号进行放大，增益系数Kp越大，调节灵敏度越高，但是由于传动系统具有惯性，当调节结果达到最佳值时不能立即停止，即导致“超调”，为此引入积分单元I，其效果是，使经过比例单元P放大后的差值信号在积分时间Ti内逐渐减小，从而减缓其变化速度，防止振荡，使系统的动态性能得到优化，但积分时间Ti太长，又会使当系统存在扰动时，系统难以迅速恢复，因此，通过微分单元进行补偿，微分时间Td会根据差值信号变化的速率，调前给出一个相应的调节动作，从而缩短调节时间，克服因积分时间Ti过长而使系统恢复滞后的缺陷，增强系统抑制扰动的能力。由上述技术方案可知，该控制方法中，对系统动态性能要求与对抑制扰动能力的要求是相互矛盾的，目前，通常是通过反复实验的方法寻找针对变桨系统的合适控制参数Kp、Ti和Td，以在满足系统动态性能与抑制扰动能力之间寻找一个平衡点。
发明内容
本发明的第一个方面是提供一种风力发电机组的变桨控制方法，以解决现有技术基于PID闭环控制方法中，对变桨系统动态性能的要求与抑制扰动能力要求中的设计矛盾。本发明提供的风力发电机组的变桨控制方法，包括根据变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理想变桨角度值进行比较以生成变桨控制值，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节；根据所述变桨控制值获取变桨系统的理论变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理论变桨角度值进行比较以获取系统扰动值，且根据所述系统扰动值获取变桨控制调节值，以对所述变桨控制值进行调节。本发明另一个方面还提供了一种风力发电机组的变桨控制装置，包括
系统跟踪模块，用于根据变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理想变桨角度值进行比较以生成变桨控制值，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节；扰动消除模块，用于根据所述变桨控制值获取变桨系统的理论变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理论变桨角度值进行比较以获取系统扰动值，且根据所述系统扰动值获取变桨控制调节值，以对所述变桨控制值进行调节。本发明还提供了一种风力发电机组，包括风电机组控制器、变桨系统和变桨角度采集器，还包括本发明提供的变桨控制装置，其中，所述风电机组控制器用于根据风电机组的实际工况获取变桨角度给定值，以提供给变桨控制装置中的系统跟踪模块；所述变桨角度采集器用于采集变桨系统输出的实际变桨角度值以提供给变桨控制装置中的系统跟踪模块和扰动消除模块；所述变桨系统用于根据所述变桨控制装置发送的变桨控制值动作，以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节。本发明提供的风力发电机组的变桨控制方法，可根据期望角度值对变桨系统输出的实际变桨角度值进行调节，使变桨系统的输出跟踪变桨系统的输入，满足变桨系统的动态性能要求，并且，可根据系统扰动值对变桨控制值进行调节，使变桨系统根据调整后的变桨控制值对其输出的实际变桨角度值进行调节，以消除因扰动导致的变桨角度偏差，该变桨控制方法中，对变桨系统动态性能的控制与抑制扰动的控制分离开来，互不干扰，可解决现有技术基于PID闭环控制方法中，对变桨系统动态性能的要求与抑制扰动能力要求中的设计矛盾，优化变桨系统的性能。
图I为本发明实施例提供的风力发电机组的变桨控制方法的流程图；图2为本发明另一实施例提供的风力发电机组的变桨控制方法的流程图；图3为本发明实施例所提供的风力发电机组的变桨控制装置的结构示意图；图4为本发明另一实施例所提供的风力发电机组的变桨控制装置的结构示意图。
具体实施例方式风力发电机组为用于将风能转换为电能的装置，变桨系统是风力发电机组中的重要组成部分，变桨系统作用是根据风速的变化对风电机组中风机的桨叶的桨距角进行调节，一方面保证风电机组最大效率的吸收能量，同时减少风力对风电机组的冲击，另一方面保证在将吸收的能量并入电网过程中实现快速无冲击并网，最终达到提高整个风电场内风力发电机组的发电效率和电网输出电能质量的目的。本发明实施例提供了一种变桨控制方法，该控制方法可作为风力发电机组中变桨系统的变桨控制方法，以控制变桨系统根据风速的变化对风机中桨叶的桨距角进行调节。图I为本发明实施例提供的风力发电机组的变桨控制方法的流程图，如图I所示，该变桨控制方法包括步骤100、根据变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理想变桨角度值进行比较以生成变桨控制值，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节。变桨系统通常包括变桨变频器、变桨电机等，变桨变频器为变桨电机的控制单元，可根据相应的控制指令生成对变桨电机的控制信号，以控制变桨电机转动，通过变桨电机 的转动带动桨叶动作，进而控制叶片改变桨距角，完成变桨动作。变桨角度给定值指某状态下风力发电机组中变桨系统的风机中桨叶所在的期望位置，通常指桨叶的期望桨距角，该变桨角度给定值可为风力发电机组的控制器根据风电机组的实际工况获取的，例如，根据采集到的风速、风向、风力发电机功率和风力发电机转速等参数信息计算出的桨叶的期望桨距角。实际变桨角度值为变桨系统在变桨控制装置控制下动作后桨叶所在的实际位置，通常指桨叶的实际桨距角，可通过编码器或其他采集装置采集桨叶的实际桨距角以作为变桨系统输出的实际变桨角度值。在理想状态下，变桨系统在变桨控制装置控制下，应一次性完成期望的变桨要求，也就是使实际变桨角度值与变桨角度给定值相等，但是，由于变桨系统在动作过程中存在传动误差或者自身的损耗等，变桨系统并不能一次性的完成期望变桨要求，输出的实际变桨角度值与变桨角度给定值存在偏差，因此，通常采用闭环控制方法，将期望变桨角度值作为目标信号，实际变桨角度值作为反馈信号，将二者进行比较后得到偏差信号，提供给变桨系统，变桨系统将不断的对实际变桨角度值进行调节，经过一个反复调节的过程后，使最后输出的实际变桨角度值与期望角度值相接近或相等，达到所需的误差精度要求，完成期望的变桨动作，满足变桨要求。本实施的变桨控制方法中，也是一种闭环控制方法，根据变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度值，该理想变桨角度值为理想情况下，变桨系统在变桨控制装置控制下逐渐达到变桨给定值过程中，各时刻应输出的变桨角度值。例如，如果某种情况下，变桨角度给定值为10°，此时的实际变桨角度值为5°，假设理想情况下变桨系统在变桨控制装置控制下，从当前时刻的变桨角度值5°达到最后的变桨角度给定值为10°的变化过程中，需经过5次调整，各时刻的理想变桨角度值为6°、7°、8°、9°和10°，也就是变桨系统在变化过程中输出的变桨角度值应为6°、7°、8°、9°和10°，而实际上，变桨系统输出的实际变桨角度值会与上述各理想变桨角度值存在偏差，因此，本实施例中，将变桨系统输出的实际变桨角度值与理想变桨角度值进行比较，根据比较结果生成变桨控制值，该变桨控制值提供给变桨系统，变桨系统根据该变桨控制值对其输出的实际变桨角度值进行调节，以使每次输出的实际变桨角度值近似等于各时刻的理想变桨角度值，使变桨系统更好的完成变桨动作，使最后输出的实际变桨角度值无限接近于变桨角度给定值，达到所需的误差精度要求，完成期望的变桨动作，满足变桨要求。上述的变桨控制值可为提供给变桨系统中变桨变频器的控制参数，例如，为变桨电机的转速值，变桨变频器可根据该转速值控制变桨电机转动，对变桨电机的转速和转动角度进行控制，进而通过变桨电机带动桨叶动作，控制叶片改变桨距角，也就是对变桨系统输出的实际变桨角度值不断进行调节，以减小实际变桨角度值与理想变桨角度值之间的误差。步骤110、根据所述变桨控制值获取变桨系统的理论变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理论变桨角度值进行比较以生成系统扰动值，且根据所述系统扰动值获取变桨控制调节值，以对所述变桨控制值进行调节。
该理论变桨角度值指变桨系统在没有任何干扰情况下应该达到的变桨角度值。变桨系统在工作过程中可能会受到外界扰动，例如，当发生阵风时可能导致风电机组中风机叶轮的转速突然增大，或者是电网电压的波动导致风力发电机组中发电机输入电压的突然变化。当存在外界扰动时，需根据扰动的情况改变变桨系统输出的变桨角度值，以消除扰动对风力发电机组产生的影响，系统扰动值指因外界扰动对变桨系统影响导致的变桨角度调节值。本步骤中，将实际变桨角度值与理论变桨角度值进行比较，得到二者的差值，该差值即为系统扰动值，也就是由于外界扰动应对变桨系统的变桨角度进行调节的实际调节值。例如，某时刻因存在外界扰动，变桨系统输出的实际变桨角度值为5°，而理论变桨角度值为6°，也就是说实际变桨角度值与理论变桨角度值的差值为-1°，即系统扰动值为-1°，则最后需对变桨系统的变桨角度进行调节的实际调节值为-1°。然后再根据该系统扰动值获取变桨控制调节值，以对步骤100中生成的变桨控制值进行调节，经过调节后的变桨控制值再提供给变桨系统，变桨系统根据调整后的变桨控制值对其输出的实际变桨角度值进行调节，以消除因扰动导致的变桨角度偏差。由上述技术方案可知，该变桨控制方法，通过变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度值，然后将变桨系统输出的实际变桨角度值与理想变桨角度值进行比较，根据比较的结果控制变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节，使变桨系统最后输出的实际变桨角度值与期望角度值的误差达到精度要求，完成期望的变桨动作，也就是可使变桨系统的输出跟踪变桨系统的输入，满足变桨系统的动态性能要求，并且，通过变桨控制值获取变桨系统的理论变桨角度值，然后根据实际变桨角度值与理论变桨角度值生成系统扰动值，进而根据系统扰动值获取变桨控制调节值，以对变桨控制值进行调节，变桨系统根据调整后的变桨控制值对其输出的实际变桨角度值进行调节，以消除因扰动导致的变桨角度偏差。该变桨控制方法中，对变桨系统动态性能的控制与抑制扰动的控制分离开来，互不干扰，可解决现有技术基于PID闭环控制方法中，对变桨系统动态性能的要求与抑制扰动能力要求中的设计矛盾，优化变桨系统的性能。
图2为本发明另一实施例提供的风力发电机组的变桨控制方法的流程图，在上述实施例的基础上，进一步的，如图2所示，该变桨控制方法中，步骤100中所述根据变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理想变桨角度值进行比较以生成变桨控制值，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节包括步骤1001、根据变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度输出值；步骤1002、将变桨系统输出的实际 变桨角度值与所述理想变桨角度输出值进行比较以获取整定控制参数，以对预设的控制参数进行调整；步骤1003、根据调整后的控制参数和变桨角度给定值生成变桨控制值，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节。预设的控制参数为预先设置的变桨控制装置中变桨控制单元最初的控制参数，如果变桨控制单元采用的是PID控制器，该控制参数可为比例增益系数、积分时间和/或微分时间，如果变桨控制单元采用的是PI控制器，该控制参数可为比例增益系数和/或积分时间，当然变桨控制单元也可以为其他形式的控制器，其中的控制参数可根据控制器的类型设定。由于变桨系统输出的实际变桨角度值会与理想变桨角度值存在偏差，因此，可采用现有的方案，对实际变桨角度值与理想变桨角度值进行比较，根据二者差值的变化获取整定控制参数，以对预设的控制参数进行调整或校正，对控制参数进行调整后，再根据调整后的控制参数和变桨角度给定值生成变桨控制值，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节，通过对控制参数进行调整，可改善变桨系统的动态性能，更快、更优的减小变桨系统最后输出的实际变桨角度值与期望角度值之间的误差。上述通过整定控制参数对预设的控制参数进行调整的方法有多种，例如，如果通过将实际变桨角度值与理想变桨角度值进行比较，发现输出实际变桨角度值在理想变桨角度值附近振荡，此时，可加大积分时间，加大后的积分时间作为整定控制参数，对初始的积分时间进行调整，如果仍有振荡，可适当减小比例增益系数，减小后的比例增益系数作为整定控制参数，对初始的比例增益系数进行调整。对于通过将实际变桨角度值与理想变桨角度值进行比较以获取整定控制参数，以对预设的控制参数进行调整的方案可以有多种，例如，可以为自适应算法、临界比例法、反应曲线法和衰减法等。通过上述描述可知，通过采用本实施例的方案，可改善变桨系统的动态性能，减小变桨系统最后输出的实际变桨角度值与期望角度值之间的误差。本领域普通技术人员可以理解实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。本发明实施例还提供了一种风力发电机组的变桨控制装置，图3为本发明实施例所提供的风力发电机组的变桨控制装置的结构示意图，如图3所示，该变桨控制装置包括系统跟踪模块20和扰动消除模块21。
系统跟踪模块20，用于根据变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理想变桨角度值进行比较以生成变桨控制值，以提供给变桨系统50，控制变桨系统50动作以使变桨系统50对其输出的实际变桨角度值进行调节；扰动消除模块21，用于根据所述变桨控制值获取变桨系统的理论变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理论变桨角度值进行比较以生成系统扰动值，且根据所述系统扰动值获取变桨控制调节值，以对所述变桨控制值进行调节。本发明实施例提供的变桨控制装置可用于执行图I所示方法，通过系统跟踪模块可使变桨系统的输出跟踪变桨系统的输入，满足变桨系统的动态性能要求，通过扰动消除模块可消除因扰动导致的变桨角度偏差。该变桨控制装置，将对变桨系统动态性能的控制与抑制扰动的控制分离开来，控制变桨系统分别完成相应的动作，互不干扰，克服了对变桨系统动态性能的要求与抑制扰动能力要求中的设计矛盾，优化变桨系统的性能。图4为本发明另一实施例所提供的风力发电机组的变桨控制装置的结构示意图， 在上述实施例的基础上，进一步的，如图4所示，该变桨控制装置中所述系统跟踪模块包括变桨参考模型单元201、自适应算法单元202和变桨控制单元203。变桨参考模型单元201，用于根据变桨角度给定值R获取变桨系统的理想变桨角度输出值札。自适应算法单元202，用于将变桨系统输出的实际变桨角度值Y与所述理想变桨角度输出值R1进行比较以获取整定控制参数C，以对预设的控制参数进行调整；变桨控制单元203，用于根据调整后的控制参数和变桨角度给定值R生成变桨控制值S，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值Y进行调节。变桨参考模型单元为根据变桨控制单元和变桨系统的特性建立的仿真模型，可以根据变桨角度给定值计算出变桨系统在变桨控制单元作用下变桨系统的理想变桨角度值，而实际上，变桨系统输出的实际变桨角度值会与理想变桨角度值存在偏差，因此，通过自适应算法单元将二者进行比较后获取整定控制参数，以对变桨控制单元中的控制参数进行调整，变桨控制单元再根据调整后的控制参数和变桨角度给定值生成变桨控制值，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节，通过对控制参数进行调整，可改善变桨系统的动态性能，减小变桨系统最后输出的实际变桨角度值与期望角度值之间的误差。并且，如图4所示，该变桨控制装置中所述扰动消除模块可以包括变桨系统模型单元211和变桨系统逆模型单元212。变桨系统模型单元211，用于根据所述变桨控制值S获取变桨系统的理论变桨角度值Y1 ；变桨系统逆模型单元212，用于根据变桨系统输出的实际变桨角度值Y与所述理论变桨角度值Y1比较生成的系统扰动值d获取变桨控制调节值S1,以对所述变桨控制值S进行调节。变桨系统模型单元是根据变桨系统的特性建立的数学模型，该单元可模拟变桨系统的工作状况，可根据变桨控制值获取变桨系统的理论变桨角度值，也就是根据变桨控制值获取变桨系统在没有任何干扰情况下应达到的变桨角度值。变桨系统逆模型单元为根据变桨系统的特点建立的逆运算数学模型，由于，变桨系统在工作过程中可能会受到外界扰动，图4中外界扰动用3表示，例如，当发生阵风时可能导致风电机组中风机叶轮的转速突然增大，或者是电网电压的波动导致风力发电机组中发电机输入电压的突然变化。当存在外界扰动3时，需根据扰动的情况改变变桨系统输出的变桨角度值，以消除外界扰动3对风力发电机组产生的影响，因此，进一步的，变桨系统逆模型单元将变桨系统输出的实际变桨角度值Y与理论变桨角度值Y1进行比较以生成系统扰动值山并根据系统扰动值d获取变桨控制调节值S1,以对变桨控制值S进行调节，将经过调节后的变桨控制值再提供给变桨系统，变桨系统根据调整后的变桨控制值S对其输出的实际变桨角度值Y进行调节，以消除因扰动导致的变桨角度偏差。本发明实施例还提供了一种风力发电机组，包括风电机组控制器、变桨系统和变桨角度采集器，还包括本发明实施例提供的变桨控制装置，其中， 所述风电机组控制器用于根据风电机组的实际工况获取变桨角度给定值，以提供给变桨控制装置中的系统跟踪模块；所述变桨角度采集器用于采集变桨系统输出的实际变桨角度值以提供给变桨控制装置中的系统跟踪模块和扰动消除模块；所述变桨系统用于根据所述变桨控制装置发送的变桨控制值动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节。风力发电机组中通常设置有风电机组控制器，该控制器为整个风力发电机组的控制中心，风电机组控制器可根据风电机组的实际工况获取变桨角度给定值，例如，根据风电机组的功率、风力发电机转速、采集到的当前风速、风向等信息计算出变桨角度给定值，然后提供给变桨控制装置中的系统跟踪模块。变桨速度采集器用于采集变桨系统输出的实际变桨角度值，该变桨速度采集器可以为包括编码器和计算单元的装置，或者是包括转速传感器或其他采集装置与计算单元的装置，例如，将编码器或者速度传感器设置在变桨系统中变桨电机上，通过编码器或者速度传感器采集变桨电机的转动角度或转动速度，然后通过计算单元根据相应的计算方法计算出实际变桨角度值。变桨速度采集器可将采集到的实际变桨角度值提供给变桨控制装置中的系统跟踪|旲块和扰动消除1 块。变桨系统可根据变桨控制装置发送的变桨控制值动作，以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节，使最后输出的实际变桨角度值与期望角度值相接近或相等，达到所需的误差精度要求，完成期望的变桨动作，满足变桨要求。本实施例提供的风力发电机组，将本发明实施例提供的变桨控制装置作为其变桨系统的控制装置，将对变桨系统动态性能的控制与抑制扰动的控制分离开来，互不干扰，克服了对变桨系统动态性能的要求与抑制扰动能力要求中的设计矛盾，优化变桨系统的性能，从而保证风力发电机组最大效率的吸收能量，同时减少风力对风力发电机组的冲击，并且，减小风力发电机组在将吸收的能量并入电网过程中对电网的冲击，最终达到提高整个风电场内风力发电机组的发电效率和电网输出电能质量的目的。最后应说明的是以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中 部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
权利要求
1.一种风力发电机组的变桨控制方法，其特征在于，包括 根据变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理想变桨角度值进行比较以生成变桨控制值，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节； 根据所述变桨控制值获取变桨系统的理论变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理论变桨角度值进行比较以生成系统扰动值，且根据所述系统扰动值获取变桨控制调节值，以对所述变桨控制值进行调节。
2.根据权利要求I所述的风力发电机组的变桨控制方法，其特征在于， 所述根据变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理想变桨角度值进行比较以生成变桨控制值，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节包括 根据变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度输出值； 将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理想变桨角度输出值进行比较以获取整定控制参数，以对预设的控制参数进行调整； 根据调整后的控制参数和变桨角度给定值生成变桨控制值，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节。
3.一种风力发电机组的变桨控制装置，其特征在于，包括 系统跟踪模块，用于根据变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理想变桨角度值进行比较以生成变桨控制值，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节； 扰动消除模块，用于根据所述变桨控制值获取变桨系统的理论变桨角度值，并将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理论变桨角度值进行比较以生成系统扰动值，且根据所述系统扰动值获取变桨控制调节值，以对所述变桨控制值进行调节。
4.根据权利要求3所述的风力发电机组的变桨控制装置，其特征在于，所述系统跟踪模块包括 变桨参考模型单元，用于根据变桨角度给定值获取变桨系统的理想变桨角度输出值； 自适应算法单元，用于将变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理想变桨角度输出值进行比较以获取整定控制参数，以对预设的控制参数进行调整； 变桨控制单元，用于根据调整后的控制参数和变桨角度给定值生成变桨控制值，以提供给变桨系统，控制变桨系统动作以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节。
5.根据权利要求3或4所述的风力发电机组的变桨控制装置，其特征在于，所述扰动消除模块包括 变桨系统模型单元，用于根据所述变桨控制值获取变桨系统的理论变桨角度值；变桨系统逆模型单元，用于根据变桨系统输出的实际变桨角度值与所述理论变桨角度值比较生成的系统扰动值获取变桨控制调节值，以对所述变桨控制值进行调节。
6.一种风力发电机组，包括风电机组控制器、变桨系统和变桨角度采集器，其特征在于，还包括权利要求3-5任一所述的变桨控制装置，其中， 所述风电机组控制器用于根据风电机组的实际工况获取变桨角度给定值，以提供给变桨控制装置中的系统跟踪模块；所述变桨角度采集器用于采集变桨系统输出的实际变桨角度值以提供给变桨控制装置中的系统跟踪模块和扰动消除模块； 所述变桨系统用于根据所述变桨控制装置发送的变桨控 制值动作，以使变桨系统对其输出的实际变桨角度值进行调节。
全文摘要
本发明提供一种风力发电机组的变桨控制方法、装置和风力发电机组，该变桨控制方法可根据期望角度值对变桨系统输出的实际变桨角度值进行调节，使变桨系统的输出跟踪变桨系统的输入，满足变桨系统的动态性能要求，并且，可根据系统扰动值对变桨控制值进行调节，使变桨系统根据调整后的变桨控制值对其输出的实际变桨角度值进行调节，以消除因扰动导致的变桨角度偏差，该变桨控制方法中，对变桨系统动态性能的控制与抑制扰动的控制分离开来，互不干扰，可解决现有技术基于PID闭环控制方法中，对变桨系统动态性能的要求与抑制扰动能力要求中的设计矛盾，优化变桨系统的性能。
文档编号F03D7/00GK102828910SQ201210337850
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月12日 优先权日2012年9月12日
发明者张立忠, 赵志谦, 庞宇, 焦立盈, 肖圳杰 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司