本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速的控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

風(fēng)力放電機(jī)組中使用較為普遍的為變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，該類型的機(jī)組均是通過對(duì)變流器和變槳系統(tǒng)的控制，實(shí)現(xiàn)以下過程：1)額定功率以下的變速區(qū)間，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以最大能量捕獲方式運(yùn)行；2)達(dá)到額定功率時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通過變槳控制，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的恒功率、恒轉(zhuǎn)速方式運(yùn)行。目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中變槳控制通常都是通過主控系統(tǒng)向變槳系統(tǒng)發(fā)送槳距角指令，變槳系統(tǒng)接收到槳距角指令后，驅(qū)動(dòng)變槳電機(jī)執(zhí)行給定的槳距角。根據(jù)變槳系統(tǒng)的特性，變槳系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型可等效為“二階系統(tǒng)+延時(shí)環(huán)節(jié)”，這是由于在上述變槳控制過程中變槳系統(tǒng)從接收到主控系統(tǒng)發(fā)送過來的槳距指令到執(zhí)行對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，中間有一個(gè)響應(yīng)延時(shí)，即變槳系統(tǒng)響應(yīng)存在滯后特性，尤其當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)輪直徑越來越大時(shí)(慣性增大)，這種滯后特性將越來越明顯。

變槳系統(tǒng)上述固有的滯后特性使得不利于變槳控制對(duì)轉(zhuǎn)速的及時(shí)控制，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組面臨極端陣風(fēng)時(shí)，尤其是大慣性風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，極易發(fā)生因風(fēng)速變化太快、轉(zhuǎn)速快速上升而同時(shí)變槳系統(tǒng)響應(yīng)過慢導(dǎo)致超速保護(hù)停機(jī)，增大了風(fēng)機(jī)的極限載荷。上述變槳控制方式當(dāng)處于極端陣風(fēng)工況下時(shí)，由于變槳系統(tǒng)的滯后特性會(huì)出現(xiàn)由于超速停機(jī)所導(dǎo)致的極限載荷增大現(xiàn)象，頻繁的超速停機(jī)也會(huì)降低風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行可靠性，不利于風(fēng)機(jī)的穩(wěn)健運(yùn)行。

為解決風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在極端陣風(fēng)等工況時(shí)的超速問題，目前通常是在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)階段，通過加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來增加極限載荷，保證風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但該類方式所需成本高，同時(shí)會(huì)增加風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重量，不利于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輕量化設(shè)計(jì)。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正朝著大功率等級(jí)、大風(fēng)輪直徑的方向發(fā)展，其重量和慣性越來越大，而大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組更易在極端陣風(fēng)下發(fā)生超速保護(hù)停機(jī)而引起極限載荷增大，因此亟需提供一種能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速的控制方法，以提高風(fēng)電機(jī)組在極端陣風(fēng)等工況時(shí)的運(yùn)行可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)控制簡(jiǎn)單、所需控制成本低、控制精度高以及控制實(shí)現(xiàn)靈活的能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速的控制方法及裝置，提高包括極端陣風(fēng)工況時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行可靠性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速的控制方法，步驟包括：

實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的輸出參數(shù)，根據(jù)所述輸出參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)值與目標(biāo)控制值之間的差值對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行變槳控制；

所述進(jìn)行變槳控制時(shí)，實(shí)時(shí)判斷發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，若判斷到為超速狀態(tài)，啟動(dòng)超速抑制控制，調(diào)整當(dāng)前變槳控制的控制參數(shù)，由調(diào)整后的控制參數(shù)進(jìn)行變槳控制，以調(diào)整變槳控制的響應(yīng)速度使得快速降低發(fā)電機(jī)組運(yùn)行轉(zhuǎn)速；否則保持當(dāng)前變槳控制。

作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)：所述啟動(dòng)超速抑制控制時(shí)，具體根據(jù)發(fā)電機(jī)組的輸出參數(shù)的大小調(diào)整所述控制參數(shù)。

作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)：所述啟動(dòng)超速抑制控制時(shí)，具體根據(jù)發(fā)電機(jī)組的輸出參數(shù)的大小按照線性比例或非線性比例調(diào)整所述控制參數(shù)。

作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)：所述變槳控制具體采用PID控制，通過所述PID控制調(diào)整槳距角以進(jìn)行變槳控制。

作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)：所述控制參數(shù)具體為所述PID控制中Kp比例系數(shù)；所述啟動(dòng)超速抑制控制時(shí)，增大調(diào)整所述Kp比例系數(shù)。

作為本發(fā)明方法的進(jìn)一步改進(jìn)：所述實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的輸出參數(shù)時(shí)，還包括對(duì)檢測(cè)到的輸出參數(shù)進(jìn)行低通濾波，得到濾波后輸出參數(shù)輸出步驟。

一種能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速的控制裝置，包括：

變槳控制單元，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的輸出參數(shù)，根據(jù)所述輸出參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)值與目標(biāo)控制值之間的差值對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行變槳控制；

超速判斷及抑制單元，用于進(jìn)行變槳控制時(shí)，實(shí)時(shí)判斷發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，若判斷到為超速狀態(tài)，啟動(dòng)超速抑制控制，調(diào)整當(dāng)前變槳控制的控制參數(shù)，使得由調(diào)整后的控制參數(shù)進(jìn)行變槳控制，以調(diào)整所述變槳控制的響應(yīng)速度使得快速降低發(fā)電機(jī)組運(yùn)行轉(zhuǎn)速；否則保持當(dāng)前變槳控制。

作為本發(fā)明裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述超速抑制單元啟動(dòng)超速抑制控制時(shí)，具體根據(jù)發(fā)電機(jī)組的輸出參數(shù)的大小調(diào)整所述控制參數(shù)。

作為本發(fā)明裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述超速判斷及抑制單元啟動(dòng)超速抑制控制時(shí)，具體根據(jù)發(fā)電機(jī)組的輸出參數(shù)的大小按照線性比例或非線性比例調(diào)整所述控制參數(shù)。

作為本發(fā)明裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述變槳控制單元包括PID控制器，所述PID控制器分別輸入所述輸出參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)值、目標(biāo)控制值，經(jīng)過PID控制后輸出控制量調(diào)整槳距角以進(jìn)行變槳控制。

作為本發(fā)明裝置的進(jìn)一步改進(jìn)：所述超速抑制單啟動(dòng)超速抑制控制時(shí)，具體增大調(diào)整所述PID控制器中Kp比例系數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1)本發(fā)明進(jìn)行變槳控制時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，正常狀態(tài)時(shí)保持變槳控制狀態(tài)；判斷到處于超速狀態(tài)時(shí)，則啟動(dòng)超速抑制控制，充分考慮變槳響應(yīng)的滯后特性，通過調(diào)整變槳控制的控制參數(shù)來調(diào)整變槳控制的響應(yīng)速度，使葉片往順槳位變槳，從而快速降低發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)超速抑制，有效減少因超速導(dǎo)致的停機(jī)次數(shù)，降低了極限載荷，從而提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在極端陣風(fēng)等各種工況時(shí)的運(yùn)行可靠性；

2)本發(fā)明控制實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)成本低，無需增加額外硬件成本，可適應(yīng)于各種不同類型的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，方法通用型強(qiáng)；

3)本發(fā)明采用PID進(jìn)行變槳控制，在基于PID進(jìn)行變槳控制的基礎(chǔ)上，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于超速狀態(tài)時(shí)，通過調(diào)整PID控制的控制參數(shù)，可以有效調(diào)整變槳控制的響應(yīng)速度，從而降低發(fā)電機(jī)組運(yùn)行速度，從而兼具PID變槳控制的優(yōu)勢(shì)，以及能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在極端陣風(fēng)等各種工況時(shí)的超速現(xiàn)象。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速的控制方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1進(jìn)行變槳控制的實(shí)現(xiàn)原理流程示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2進(jìn)行PID變槳控制的實(shí)現(xiàn)原理示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例2兩種調(diào)整控制參數(shù)的實(shí)現(xiàn)原理示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但并不因此而限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：

如圖1、2所示，本實(shí)施例能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速的控制方法，步驟包括：

1)實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的輸出參數(shù)，根據(jù)輸出參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)值與目標(biāo)控制值之間的差值對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行變槳控制；

2)進(jìn)行變槳控制時(shí)，實(shí)時(shí)判斷發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，若判斷到為超速狀態(tài)，啟動(dòng)超速抑制控制，調(diào)整當(dāng)前變槳控制的控制參數(shù)，由調(diào)整后的控制參數(shù)進(jìn)行變槳控制，以調(diào)整變槳控制的響應(yīng)速度使得快速降低發(fā)電機(jī)組運(yùn)行轉(zhuǎn)速；否則保持當(dāng)前變槳控制。

本實(shí)施例基于輸出參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)值與目標(biāo)控制值之間的差值對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行變槳控制，進(jìn)行變槳控制時(shí)，實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，正常狀態(tài)時(shí)，保持變槳控制狀態(tài)；判斷到處于超速狀態(tài)時(shí)，則啟動(dòng)超速抑制控制，充分考慮變槳響應(yīng)的滯后特性，通過調(diào)整變槳控制的控制參數(shù)來調(diào)整變槳控制的響應(yīng)速度，使葉片往順槳位變槳，從而快速降低發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)超速抑制，有效減少因超速導(dǎo)致的停機(jī)次數(shù)，降低了極限載荷，從而提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在極端陣風(fēng)等各種工況時(shí)的運(yùn)行可靠性。

如圖2所示，本實(shí)施例具體通過實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速值判斷發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，若實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值小于預(yù)設(shè)超速抑制閾值，保持當(dāng)前正常變槳控制；若實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值大于預(yù)設(shè)超速抑制閾值，判定處于超速運(yùn)行狀態(tài)，表明當(dāng)前正常的變槳控制已無法將轉(zhuǎn)速控制在超速抑制閾值范圍內(nèi)，啟動(dòng)超速抑制控制，調(diào)整變槳控制的控制參數(shù)，發(fā)送調(diào)整后控制參數(shù)所對(duì)應(yīng)的槳距角指令給發(fā)電機(jī)組，控制變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行對(duì)應(yīng)變槳操作，使得發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速降為正常狀態(tài)。進(jìn)一步優(yōu)選的，本實(shí)施例當(dāng)發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值大于超速抑制閾值且小于超速保護(hù)值時(shí)，判定為超速運(yùn)行狀態(tài)，其中超速抑制閾值的取值設(shè)定為比超速保護(hù)值低，可取為超速保護(hù)值的指定比例大小(本實(shí)施例具體取95％)，超速抑制閾值具體可按實(shí)際需求設(shè)定。轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的控制目標(biāo)值具體可取為額定轉(zhuǎn)速。

本實(shí)施例啟動(dòng)超速抑制控制時(shí)，具體根據(jù)發(fā)電機(jī)組的輸出參數(shù)的大小調(diào)整控制參數(shù)，由發(fā)電機(jī)組的輸出參數(shù)與預(yù)設(shè)超速抑制閾值之間的偏離程度，確定變槳控制的控制參數(shù)的調(diào)整量，其中偏離程度越高時(shí)，對(duì)應(yīng)變槳控制的控制參數(shù)調(diào)整量越大，以提高變槳系統(tǒng)響應(yīng)速度。輸出參數(shù)具體為發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速等，實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速值，若檢測(cè)到的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值超過預(yù)設(shè)超速抑制閾值，則判定為超速狀態(tài)，由實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值與預(yù)設(shè)超速抑制閾值之間的差值大小確定變槳控制的控制參數(shù)的調(diào)整量，實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值與預(yù)設(shè)超速抑制閾值之間的差值增加時(shí)，相應(yīng)的增加控制參數(shù)的調(diào)整量。

本實(shí)施例啟動(dòng)超速抑制控制時(shí)，具體根據(jù)發(fā)電機(jī)組的輸出參數(shù)的大小按照線性比例或非線性比例調(diào)整控制參數(shù)?？刂茀?shù)的調(diào)整方式具體可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)定，可以按照線性關(guān)系式如：調(diào)整量比例＝a*SpedError+b進(jìn)行線性比例調(diào)整，其中SpedError為超速保護(hù)值與預(yù)設(shè)超速抑制閾值之間的差值，a、b為調(diào)整系數(shù)，則實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值與預(yù)設(shè)超速抑制閾值之間的差值增大時(shí)，相應(yīng)的控制參數(shù)的調(diào)整量線性增大；也可以按照指數(shù)關(guān)系或多項(xiàng)式關(guān)系比例進(jìn)行非線性調(diào)整，則實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值與預(yù)設(shè)超速抑制閾值之間的差值增大時(shí)，相應(yīng)的控制參數(shù)的調(diào)整量按照指數(shù)或多項(xiàng)式比例等非線性增大。進(jìn)一步優(yōu)選的，可以預(yù)先將調(diào)整量比例與實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)為對(duì)應(yīng)關(guān)系表，啟動(dòng)超速抑制控制時(shí)，通過檢測(cè)到的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值查詢對(duì)應(yīng)關(guān)系表，即可快速的獲取對(duì)應(yīng)的調(diào)整量比例。

本實(shí)施例中，實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的輸出參數(shù)時(shí)，還包括對(duì)檢測(cè)到的輸出參數(shù)進(jìn)行低通濾波，得到濾波后輸出參數(shù)輸出步驟，保證所檢測(cè)到的輸出參數(shù)的可靠性。本實(shí)施例具體采用的低通濾波器的傳遞函數(shù)為：其中ξ為阻尼比，ω_n為無阻尼自然頻率。

當(dāng)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，首先利用發(fā)電機(jī)編碼器測(cè)量發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速信號(hào)，測(cè)量得到的轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)過低通濾波后轉(zhuǎn)速值與控制目標(biāo)值的差值作為變槳控制器的輸入信號(hào)；變槳控制器將濾波后的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速值與超速抑制閾值進(jìn)行比較，若發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速小于超速抑制閾值，保持正常的變槳控制；若發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速大于超速抑制閾值且小于超速保護(hù)值，啟動(dòng)超速抑制變槳控制，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，根據(jù)發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值線性或者非線性增大變槳控制器的控制參數(shù)，以提高變槳系統(tǒng)的響應(yīng)速度，使葉片往順槳位變槳，快速降低發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)超速抑制。

本實(shí)施例具體在主控系統(tǒng)加載變槳控制單元、超速判斷及抑制單元的程序模塊，變槳控制單元具有實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的輸出參數(shù)，根據(jù)輸出參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)值與目標(biāo)控制值之間的差值對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行變槳控制的功能；超速判斷及抑制單元具有進(jìn)行變槳控制時(shí)，實(shí)時(shí)判斷發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，若判斷到為超速狀態(tài)，啟動(dòng)超速抑制控制，調(diào)整當(dāng)前變槳控制的控制參數(shù)功能，通過調(diào)用變槳控制單元、超速判斷及抑制單元即可實(shí)現(xiàn)上述能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速的控制，實(shí)現(xiàn)控制簡(jiǎn)單，無需增加額外硬件成本。

本實(shí)施例還提供能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速的控制裝置，包括：

變槳控制單元，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的輸出參數(shù)，根據(jù)輸出參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)值與目標(biāo)控制值之間的差值對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行變槳控制；

超速抑制單元，用于進(jìn)行變槳控制時(shí)，實(shí)時(shí)判斷發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，若判斷到為超速狀態(tài)，啟動(dòng)超速抑制控制，調(diào)整變槳控制的控制參數(shù)，由調(diào)整后的控制參數(shù)進(jìn)行變槳控制，以調(diào)整變槳控制的響應(yīng)速度使得快速降低發(fā)電機(jī)組運(yùn)行轉(zhuǎn)速。

本實(shí)施例中，超速抑制單元啟動(dòng)超速抑制控制時(shí)，具體根據(jù)發(fā)電機(jī)組的輸出參數(shù)的大小調(diào)整控制參數(shù)。

本實(shí)施例中，超速判斷及抑制單元啟動(dòng)超速抑制控制時(shí)，具體根據(jù)發(fā)電機(jī)組的輸出參數(shù)的大小按照線性比例或非線性比例調(diào)整控制參數(shù)。

實(shí)施例2：

如圖3所示，本實(shí)施例具體采用PID控制進(jìn)行變槳控制，通過PID控制調(diào)整槳距角以對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行變槳控制，實(shí)現(xiàn)能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速的控制方法的詳細(xì)步驟包括：

1)實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)的輸出參數(shù)，根據(jù)輸出參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)值與目標(biāo)控制值之間的差值采用PID控制進(jìn)行變槳控制；

2)進(jìn)行變槳控制時(shí)，實(shí)時(shí)判斷發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，若判斷到為超速狀態(tài)，調(diào)整PID控制的控制參數(shù)，由調(diào)整后的控制參數(shù)進(jìn)行變槳控制，以調(diào)整變槳控制的響應(yīng)速度使得快速降低發(fā)電機(jī)組運(yùn)行轉(zhuǎn)速。

本實(shí)施例采用PID進(jìn)行變槳控制時(shí)，具體由主控系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速，與轉(zhuǎn)速目標(biāo)控制值進(jìn)行比較，得到轉(zhuǎn)速誤差值并作為變槳PID控制的輸入，經(jīng)PID控制器之后得到槳距角指令，主控系統(tǒng)將該指令發(fā)送給變槳系統(tǒng)，變槳系統(tǒng)接到指令后，驅(qū)動(dòng)變槳電機(jī)執(zhí)行到給定的槳距角。

基于PID控制進(jìn)行變槳控制，能夠有效控制發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速跟隨目標(biāo)控制值變化，易于實(shí)現(xiàn)且控制精度高，但是僅能滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在正常運(yùn)行風(fēng)況下控制需求，當(dāng)處于極端陣風(fēng)工況下時(shí)，由于變槳系統(tǒng)的滯后特性仍然會(huì)出現(xiàn)超速停機(jī)導(dǎo)致極限載荷增大現(xiàn)象。本實(shí)施例在基于PID進(jìn)行變槳控制的基礎(chǔ)上，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于超速狀態(tài)時(shí)，通過調(diào)整PID控制的控制參數(shù)，可以有效調(diào)整變槳控制的響應(yīng)速度，從而降低發(fā)電機(jī)組運(yùn)行速度，從而兼具PID變槳控制的優(yōu)勢(shì)，以及能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在極端陣風(fēng)等各種工況時(shí)的超速現(xiàn)象。

本實(shí)施例中，控制參數(shù)具體為PID控制中Kp比例系數(shù)，啟動(dòng)超速抑制控制時(shí)，具體增大調(diào)整Kp比例系數(shù)，使得可以提高風(fēng)電機(jī)組的響應(yīng)速度，從而快速降低發(fā)電機(jī)組運(yùn)行轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)快速抑制發(fā)電機(jī)組超速。

本實(shí)施例超速狀態(tài)時(shí)，發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值大于超速抑制閾值且小于超速保護(hù)值，如圖4所示，Kp比例系數(shù)具體可根據(jù)發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值按照線性比例增大調(diào)整，如(a)所示；Kp比例系數(shù)也可以根據(jù)發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值按照非線性比例增大調(diào)整，如(b)所示。

如圖3所示，本實(shí)施例利用發(fā)電機(jī)編碼器測(cè)量發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速信號(hào)，測(cè)量得到的轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)過低通濾波后與轉(zhuǎn)速參考點(diǎn)(控制目標(biāo)值)作差得到轉(zhuǎn)速偏差，并作為變槳PID控制器的輸入，作為變槳PID控制器的輸入信號(hào)；變槳PID控制器將濾波后的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速值與超速抑制閾值進(jìn)行比較，若發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速小于超速抑制閾值，保持正常的變槳控制；若發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速大于超速抑制閾值且小于超速保護(hù)值，啟動(dòng)超速抑制變槳控制，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下，根據(jù)發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速值線性或者非線性增大Kp比例系數(shù)，以提高變槳系統(tǒng)的響應(yīng)速度，使葉片往順槳位變槳，快速降低發(fā)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)超速抑制。

本實(shí)施例還提供能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速的控制裝置，基于上述實(shí)施例1能夠抑制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組超速的控制裝置，本實(shí)施例變槳控制單元進(jìn)一步具體包括PID控制器，PID控制器分別輸入輸出參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)值、目標(biāo)控制值，經(jīng)過PID控制后輸出控制量調(diào)整槳距角以進(jìn)行變槳控制。

本實(shí)施例中，超速抑制單元判斷到為超速狀態(tài)時(shí)，具體增大調(diào)整PID控制器中Kp比例系數(shù)。

本發(fā)明中風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以是變速恒頻等各種大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

上述只是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。