专利名称：模糊前馈与线性自抗扰结合的风电机组变桨距控制方法
技术领域：
本发明属于风电机组控制系统领域，尤其涉及模糊前馈与线性自抗扰结合的风电机组变桨距控制。
背景技术：
为降低风轮负荷以延长其使用寿命，抑制风力发电机组输出功率波动以降低对电网的不利影响，大中型风电机组通常在额定风速以上采用变桨距控制，即通过改变风轮桨距角，进而相应改变风能利用系数，使机组输出功率保持稳定。但是，风力发电机组具有较大的转动惯量和较严重的非线性，并且自然风速变化范围大，使得变桨距系统控制困难。目前，风力发电机组大多采用PID控制器对变桨距系统进行控制，并且为了设计 性能优越的控制器，在文献“大型变速恒频风力发电机组建模与仿真[J] ”，李晶，中国电机工程学报，2004，24 (6) =100-105中采用极点配置方法设计PID控制器，但是由于风电机组具有严重的非线性特性，当其偏离线性化工作点或者风电机组参数由于温度、湿度等原因发生变化时，控制器性能会严重降低，甚至会造成系统的不稳定。因此为了解决风电机组的非线性问题，在文献“变速恒频风力发电系统变桨距智能控制[J] ”，姚兴佳，沈阳工业大学学报，2008，30 (2) =159-162中引入模糊控制，并与PID控制器相结合，提出模糊PID控制方法。但是不论是单纯PID控制还是模糊PID控制，它们都是基于反馈控制理论建立的，只有当系统的实际输出值与设定值出现偏差时，控制器才开始调节，由于变桨距系统的大惯性和长迟延等特性，往往造成系统动态响应时间长，超调量大。
发明内容
本发明的目的在于克服风电机组固有的大惯性和难以精确建立数学模型的问题，而提供一种模糊前馈与线性自抗扰结合的风电机组变桨距控制方法。模糊前馈与线性自抗扰结合的风电机组变桨距控制，该方法包括以下步骤步骤1:构建变桨距风电机组的数学模型，得出风电机组的输出有功功率P ;所述变桨距风电机组的数学模型为
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权利要求
1.一种模糊前馈与线性自抗扰结合的风电机组变桨距控制方法，其特征是该方法包括以下步骤步骤1:构建变桨距风电机组的数学模型，得出风电机组的输出有功功率P;所述变桨距风电机组的数学模型为
全文摘要
本发明针对风电机组固有的大惯性和难以精确建立数学模型的问题，而提供一种模糊前馈与线性自抗扰结合的风电机组变桨距控制方法。该方法构建变桨距风电机组的数学模型，得出风电机组的输出有功功率；在步骤1的基础上设计线性自抗扰控制器，通过调整自抗扰控制器的控制量，用于快速消除系统未建模部分摄动和外部扰动的效果；在步骤2的基础上设计模糊前馈控制器，模糊前馈控制器包括模糊前馈控制器规则表，通过模糊前馈控制器得到合适的前馈桨距角变化量βf；前馈桨距角变化量βf与线性自抗扰控制器的输出u相加而得到桨距角设定值βr。本发明降低了系统的调节时间，增加系统的稳定性和可靠性，并且较现有传统控制器具有明显的优势。
文档编号F03D7/00GK103016266SQ201310012108
公开日2013年4月3日 申请日期2013年1月11日 优先权日2013年1月11日
发明者张金芳, 姚恩利 申请人:华北电力大学