基于独立变桨距技术的风力发电机组载荷控制研究 被引量：19

1

作者 鲁效平 顾海港 +2 位作者 林勇刚 李伟 刘宏伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1591-1598,共8页

研究了基于独立变桨距技术的风力发电机组的载荷控制,研究方法主要从空气动力学入手,建立了风力发电机组独立变桨距系统的多输入多输出线性化模型,利用d-q坐标变换将旋转坐标系下的载荷转换到固定坐标系下,设计模糊控制器,对d轴和q轴的... 研究了基于独立变桨距技术的风力发电机组的载荷控制,研究方法主要从空气动力学入手,建立了风力发电机组独立变桨距系统的多输入多输出线性化模型,利用d-q坐标变换将旋转坐标系下的载荷转换到固定坐标系下,设计模糊控制器,对d轴和q轴的载荷分量分别采用模糊PID控制。为了检验该控制方式的效果,在半物理实验平台上进行相应的仿真实验,结果显示独立变桨距控制技术可有效消除风力机上的不平衡载荷,与统一变桨距控制相比,叶轮的俯仰力矩最大峰值减少68.1%,偏转力矩的最大峰值减少52.3%,同时也可以看出,采用独立变桨距技术后对功率的输出影响不大。 展开更多

关键词 风力发电机组 载荷控制 独立变桨距 模糊PID d-q坐标变换

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水平轴潮流能发电机组独立变桨距系统 被引量：7

2

作者 徐全坤 李伟 +2 位作者 刘宏伟 林勇刚 石茂顺 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期528-534,共7页

针对水平轴潮流能发电机组轮毂空间小、变桨角度大、变桨力矩大等特点,设计一种新型的基于电液比例控制的齿轮齿条传动方案的独立变桨距系统.该系统机械结构紧凑,占用空间小,各个桨叶变桨执行机构相互独立.在分析变桨距载荷的基础上,建... 针对水平轴潮流能发电机组轮毂空间小、变桨角度大、变桨力矩大等特点,设计一种新型的基于电液比例控制的齿轮齿条传动方案的独立变桨距系统.该系统机械结构紧凑,占用空间小,各个桨叶变桨执行机构相互独立.在分析变桨距载荷的基础上,建立系统的数学模型,并在AMESim软件中对系统进行了仿真研究.仿真结果表明:该系统顺桨变桨180°只需1.1s,逆桨变桨180°只需3.4s,响应速度快,稳定性好,并且可以实现独立变桨,满足了水平轴潮流能发电机组的变桨要求. 展开更多

关键词 潮流能发电 水平轴 独立变桨距 液压控制

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大功率风力发电机在全工况下的独立变桨距控制策略研究 被引量：6

3

作者 金鑫 熊海洋 +2 位作者 夏宗朝 何玉林 杜静 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期14-19,共6页

研究在全工况下如何通过独立变桨距来减小机组关键零部件的疲劳载荷,考虑风剪造成的1 P不平衡载荷,采用LQR方法设计风力发电机的独立变桨距控制器,由于单纯采用基于状态空间的独立变桨距控制导致系统鲁棒性较差,因此引入带增益调度的统... 研究在全工况下如何通过独立变桨距来减小机组关键零部件的疲劳载荷,考虑风剪造成的1 P不平衡载荷,采用LQR方法设计风力发电机的独立变桨距控制器,由于单纯采用基于状态空间的独立变桨距控制导致系统鲁棒性较差,因此引入带增益调度的统一变桨距控制,在统一变桨距的基础上附加独立变桨距。以5 MW变速变桨距风力发电机组为验证对象,基于NREL开发的FAST软件与Matlab 7.1/Simulink平台,在Simulink中实现风力发电机控制,并将控制信号返回FAST进行风力发电机的非线性仿真,在全工况下对独立变桨距控制策略与统一变桨距控制策略进行仿真验证。结果表明:相对统一变桨距控制,所提出的在全工况下带增益调度的独立变桨距控制,在保证额定转速下保持稳定的电功率输出的同时,能有效降低零部件疲劳载荷。 展开更多

关键词 全工况 LQR 增益调度 独立变桨距控制 疲劳载荷

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漂浮式海上风力发电机组独立变桨距控制技术研究 被引量：15

4

作者 鲁效平 李伟 林勇刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期600-608,共9页

主要研究了漂浮式海上风力发电机组的独立变桨距控制技术。首先概述了当前海上风电的发展情况,重点介绍漂浮式海上风力发电机组,分析了漂浮式平台的流体动力学和运动学特征,建立了平台的模型方程。借鉴陆上风力发电机组独立变桨距控制... 主要研究了漂浮式海上风力发电机组的独立变桨距控制技术。首先概述了当前海上风电的发展情况,重点介绍漂浮式海上风力发电机组,分析了漂浮式平台的流体动力学和运动学特征,建立了平台的模型方程。借鉴陆上风力发电机组独立变桨距控制器的控制策略,将平台的纵摇、艏摇和发电机的输出功率作为变桨距控制器的控制目标,针对风力发电机的非线性设计了专家PID控制器,利用d-q坐标变换技术将控制量分配到3个桨叶。为了验证控制器的可行性,在国外成熟的风力发电机非线性模型FAST上进行仿真试验,将结果与不对平台运动进行控制时和采用统一变桨距控制器时的结果进行对比,对比结果表明独立变桨距技术能有效减小平台的纵摇运动,并且对输出功率的影响较小。 展开更多

关键词 海上风力发电机 漂浮式平台 独立变桨距控制 流体力学模型 专家PID 纵摇角度控制

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基于前馈补偿方位角权系数的分程独立变桨距控制研究 被引量：10

5

作者 姚兴佳 刘玥 郭庆鼎 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期532-539,共8页

依据风速特性及桨叶的空气动力学分析得到独立变桨距控制的基本控制规律,提出基于前馈补偿的方位角权系数分程独立变桨距控制,此控制方法采用方位角权系数分配分别对3个桨叶的桨距角进行调整,实现独立变桨距控制,然后根据前馈补偿理论... 依据风速特性及桨叶的空气动力学分析得到独立变桨距控制的基本控制规律,提出基于前馈补偿的方位角权系数分程独立变桨距控制,此控制方法采用方位角权系数分配分别对3个桨叶的桨距角进行调整,实现独立变桨距控制,然后根据前馈补偿理论对变桨距过程进行分程独立变桨距控制。在Matlab中进行仿真。仿真结果表明,该控制方法不仅可实现风力机的独立变桨,在稳定输出功率的同时减小桨叶的拍打振动,且可避免由于全程独立变桨距桨叶调节频繁所引起的电动变桨执行电机因过热损坏的问题。控制方法简单,更适合用于独立动作的电动变桨距执行机构。 展开更多

关键词 风力机 独立变桨距控制 前馈补偿 方位角权系数 分程变桨

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基于模糊控制的风电机组独立变桨距控制 被引量：11

6

作者 姚兴佳 马佳 郭庆鼎 《可再生能源》 CAS 北大核心 2011年第6期34-38,共5页

在额定风速以上时,通常采用变桨距控制技术调节大型风电机组来稳定其输出功率。由于风力发电系统的数学模型具有高度非线性、多变量、强耦合的特点,风速又具有多变性,因此文章在分析传统的PID变桨距控制技术优缺点的基础上,提出了基于... 在额定风速以上时,通常采用变桨距控制技术调节大型风电机组来稳定其输出功率。由于风力发电系统的数学模型具有高度非线性、多变量、强耦合的特点,风速又具有多变性,因此文章在分析传统的PID变桨距控制技术优缺点的基础上,提出了基于三维模糊自适应PID控制的独立变桨距控制技术,并且引入风速的模糊前馈控制技术。对1 MW风电机组进行仿真,结果表明,在额定风速以上时,该方法不仅能稳定风电机组的输出功率,而且可以减小桨叶的拍打振动。 展开更多

关键词 风力发电机组 独立变桨距 模糊控制 前馈控制

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大型风电机组多变量LQG最优独立变桨距控制 被引量：7

7

作者 田艳丰 王哲 张纯明 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2010-2015,共6页

针对大型风电机组的不平衡载荷的突出问题,提出基于前馈-反馈结构的多变量二次高斯函数(LQG)最优独立变桨距控制策略。多变量控制器由LQG最优控制器和基于风速信号估计的前馈扰动补偿控制器组成。针对系统的随机不确定性,设计了多变量LQ... 针对大型风电机组的不平衡载荷的突出问题,提出基于前馈-反馈结构的多变量二次高斯函数(LQG)最优独立变桨距控制策略。多变量控制器由LQG最优控制器和基于风速信号估计的前馈扰动补偿控制器组成。针对系统的随机不确定性,设计了多变量LQG最优反馈控制器;而前馈控制器侧重于补偿风速低频分量对风轮力矩的影响。采用扩展卡尔曼滤波器来实现对系统状态及有效风速的俯仰方向和偏航方向分量的无差估计。仿真结果表明,与传统的标量PI独立桨距控制相比,多变量LQG最优独立变桨距控制策略具有更好的减载效果。 展开更多

关键词 风电机组 独立变桨距控制 载荷 多变量LQG控制 前馈控制 最优控制

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独立变桨距风力发电机系统辨识研究 被引量：3

8

作者 鲁效平 李伟 +1 位作者 林勇刚 刘宏伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1002-1009,共8页

主要研究了独立变桨距风力发电机的系统辨识技术。针对风力发电机系统的非线性,以风速为依据将运行过程分为若干工作点,对每个工作点的线性模型进行辨识;针对独立变桨距控制输入输出的周期性变化,将节距角信号分解为平均分量和差动分量... 主要研究了独立变桨距风力发电机的系统辨识技术。针对风力发电机系统的非线性,以风速为依据将运行过程分为若干工作点,对每个工作点的线性模型进行辨识;针对独立变桨距控制输入输出的周期性变化,将节距角信号分解为平均分量和差动分量,并将3个周期变化的差动分量通过d-q坐标变换转换为时不变的d轴分量和q轴分量;针对辨识过程中的有色噪音,采用增广的最小二乘法(RELS)对系统进行无偏一致的估计。辨识实验的对象采用成熟的非线性风力发电机模型FAST,在Matlab/Simulink中搭建了辨识实验系统。模型验证结果显示,辨识模型在工作点能很好地拟合原系统的特性,同时也可看出,辨识模型实现了对输入输出的自动解耦,可方便地进行变桨距控制器设计。 展开更多

关键词 独立变桨距控制 风力发电机 系统辨识 d-q坐标变换 RELS 解耦控制

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减小风力机1P气动载荷和3P气动转矩脉动的独立变桨距控制策略研究 被引量：5

9

作者 唐俏俏 刘皓明 +2 位作者 任秋业 张占奎 迟永宁 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期2453-2461,共9页

为研究风切变和塔影效应对三叶片风力机气动载荷、气动转矩以及输出功率的影响，根据风切变和塔影效应的风速模型，引入等效风速模型，推导分析风力机1P（P为风轮旋转频率）气动载荷和3P气动转矩脉动的形成机理，并基于GH Bladed仿真平... 为研究风切变和塔影效应对三叶片风力机气动载荷、气动转矩以及输出功率的影响，根据风切变和塔影效应的风速模型，引入等效风速模型，推导分析风力机1P（P为风轮旋转频率）气动载荷和3P气动转矩脉动的形成机理，并基于GH Bladed仿真平台验证这2种脉动的存在性。为减小这2种脉动对风力机产生的影响，基于变桨控制，设计带通滤波器过滤出风力机输出功率的3P脉动分量，并结合方位角信号将其转换为每支叶片的桨距角调节信号，与统一变桨控制的桨距角参考信号叠加，实现基于输出功率和方位角联合反馈的独立变桨距控制。仿真结果表明，所提独立变桨距控制策略不仅能有效缓解风力机1P叶根挥舞载荷脉动，还能明显减小气动转矩和输出功率的3P分量，从而在减小风轮疲劳载荷的同时提高风电机组输出电能质量。 展开更多

关键词 风力机 气动载荷 振动控制 独立变桨距 输出功率 方位角 反馈

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风力发电系统权系数独立变桨距矢量控制 被引量：1

10

作者 肖成 冯登超 +1 位作者 闫晓金 赵婉丽 《可再生能源》 CAS 北大核心 2014年第6期805-808,共4页

风电系统具有多变量、非线性以及不确定等特点,为了减小叶片不平衡载荷造成的机组疲劳和振动,在2 MW风力发电系统中采用了基于权系数的独立变桨距矢量控制。在MATLAB软件中建立机组的数学模型,与统一变桨距系统的控制效果进行比较,通过... 风电系统具有多变量、非线性以及不确定等特点,为了减小叶片不平衡载荷造成的机组疲劳和振动,在2 MW风力发电系统中采用了基于权系数的独立变桨距矢量控制。在MATLAB软件中建立机组的数学模型,与统一变桨距系统的控制效果进行比较,通过仿真验证了权系数独立变桨距矢量控制方案的合理性和优越性。 展开更多

关键词 风力发电机组 独立变桨距控制 权系数 矢量控制 MATLAB仿真

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基于粒子群优化的无载荷传感器风电机组独立变桨距控制 被引量：2

11

作者 高峰 郭鹏 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期784-789,共6页

提出一种利用预测载荷进行独立变桨距控制的方法,应用叶素理论进行载荷预测,对测量风速以及受风剪效应和塔影效应影响的轮毂风速进行修正,使载荷计算更加准确;应用粒子群算法进行桨距角优化控制,优化搜索中通过对目标函数的选取和相关... 提出一种利用预测载荷进行独立变桨距控制的方法,应用叶素理论进行载荷预测,对测量风速以及受风剪效应和塔影效应影响的轮毂风速进行修正,使载荷计算更加准确;应用粒子群算法进行桨距角优化控制,优化搜索中通过对目标函数的选取和相关参数的设定保证控制的实时性.应用Bladed软件对某1.5MW变桨距风电机组进行仿真.结果表明:所提出的独立变桨距控制方法可在保证功率控制的同时实现载荷控制,能有效减小风轮不均衡载荷,降低机组疲劳载荷. 展开更多

关键词 风电机组 独立变桨距控制 叶素理论 粒子群优化

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基于独立变桨距控制的风轮减载策略

12

作者 唐俏俏 刘皓明 +1 位作者 袁晓玲 许波峰 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期278-282,共5页

为减小风切变、塔影效应以及湍流风等因素引起的风轮不平衡载荷,在分析风切变、塔影效应以及湍流风模型的基础上,提出了一种基于方位角和载荷联合反馈的独立变桨距控制策略。结合方位角权系数分配环节和叶根挥舞载荷反馈PID控制环节,分... 为减小风切变、塔影效应以及湍流风等因素引起的风轮不平衡载荷,在分析风切变、塔影效应以及湍流风模型的基础上,提出了一种基于方位角和载荷联合反馈的独立变桨距控制策略。结合方位角权系数分配环节和叶根挥舞载荷反馈PID控制环节,分别调节每支叶片的桨距角,实现风轮减载控制。基于GH Bladed平台的仿真结果表明,与统一变桨距控制相比,所提独立变桨距控制策略可有效减小风轮不平衡载荷,不仅适用于风切变和塔影效应引起的载荷波动,在湍流风影响时也能起到较好的抑制作用。 展开更多

关键词 独立变桨距 减载策略 载荷反馈 方位角反馈 风切变 塔影效应 湍流风 GH Bladed平台

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基于无模型控制的风电机组独立变桨距控制

13

作者 刘颖明 朱江生 +4 位作者 姚兴佳 马奎超 王晓东 王士荣 郭庆鼎 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-5,共5页

针对大型风电机组强外部扰动和无法准确建模等问题,提出无模型自适应(MFA)独立变桨距控制技术,控制器设计充分考虑机组模型的非线性问题,通过优化内部参数使系统克服时变及非线性,满足系统动态和稳态要求。在额定风速以上时,通过调节发... 针对大型风电机组强外部扰动和无法准确建模等问题,提出无模型自适应(MFA)独立变桨距控制技术,控制器设计充分考虑机组模型的非线性问题,通过优化内部参数使系统克服时变及非线性,满足系统动态和稳态要求。在额定风速以上时,通过调节发电机转矩维持额定功率输出稳定,通过调节桨距角实现减载,以3 MW风电机组为实验对象,基于Blade软件对该控制策略和传统PID控制策略进行仿真比较。结果表明,这种新控制策略可有效稳定风电机组输出功率和降低机组载荷。 展开更多

关键词 独立变桨距 载荷控制 无模型控制 坐标变换

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基于NMPC-PID的风力机独立变桨距控制策略研究 被引量：6

14

作者 王多睿 王维庆 蔡鑫 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2520-2526,共7页

针对独立变桨风力发电机组叶片承受的不平衡载荷,尤其是随机性载荷问题,通过对其桨距角控制原理以及桨叶载荷数学模型的分析研究,提出结合神经网络、模型预测控制和自适应PID(NMPC-PID)的复合控制策略。采用Coleman坐标变换将叶片不平... 针对独立变桨风力发电机组叶片承受的不平衡载荷,尤其是随机性载荷问题,通过对其桨距角控制原理以及桨叶载荷数学模型的分析研究,提出结合神经网络、模型预测控制和自适应PID(NMPC-PID)的复合控制策略。采用Coleman坐标变换将叶片不平衡载荷分解为俯仰载荷和偏航载荷,跟据桨叶载荷的变化,对桨叶桨距角进行实时控制,以达到减小风电机组桨叶不平衡载荷的目的。以某2 MW风力发电机作为验证对象进行仿真研究,结果表明,当风速达到额定值以上时,该控制策略能降低桨叶所受不平衡载荷,减小转矩波动,提高风力机工作效率。 展开更多

关键词 风电机组 独立变桨距控制 神经网络 模型预测控制 载荷

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基于IQPI-R的风力机独立变桨距控制策略研究 被引量：9

15

作者 闫学勤 王维庆 王海云 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期229-235,共7页

为减小风轮不平衡载荷问题,提出一种基于科尔曼坐标变换的改进型准比例积分谐振(IQPI-R)独立变桨距控制算法。控制器利用比例积分控制来降低旋转部分不平衡载荷的低频分量,用准谐振部分来降低高频部分。通过对比仿真曲线和实验结果表明... 为减小风轮不平衡载荷问题,提出一种基于科尔曼坐标变换的改进型准比例积分谐振(IQPI-R)独立变桨距控制算法。控制器利用比例积分控制来降低旋转部分不平衡载荷的低频分量,用准谐振部分来降低高频部分。通过对比仿真曲线和实验结果表明,采用上述控制策略的IQPI-R独立变桨距控制器虽然增加了桨距角的调整次数,但却可进一步降低风力机桨叶所承受的不平衡载荷,而且对机组的输出有功功率无形成冲击影响,风轮转速也更加平稳。 展开更多

关键词 风电 风力机 独立变桨控制 载荷控制 不平衡载荷 改进型准PI-R控制器

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降低风力机叶轮载荷独立变桨距控制策略 被引量：6

16

作者 闫学勤 王维庆 王海云 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第8期1241-1246,共6页

为了减小风力机叶轮的气动载荷,文章提出了将叶片方位角权系数分配与叶片根部气动载荷反馈相结合的独立变桨距控制方法(AAWC-LF)。控制器依据方位角的大小不同,利用权系数分配器重新分配每个叶片桨距角的调整变化量。同时,考虑到现场实... 为了减小风力机叶轮的气动载荷,文章提出了将叶片方位角权系数分配与叶片根部气动载荷反馈相结合的独立变桨距控制方法(AAWC-LF)。控制器依据方位角的大小不同,利用权系数分配器重新分配每个叶片桨距角的调整变化量。同时,考虑到现场实际风速会突然大幅变化,在基于方位角权系数分配的独立变桨距控制基础上,增加了基于叶片根部实际气动载荷的桨距角修正环节。通过对比仿真曲线和实验结果,发现该算法增加了桨距角的调整次数,同时减小了叶轮所承受的气动载荷,对机组的输出有功功率没有形成冲击,叶轮转速更加平稳,控制效果较理想。 展开更多

关键词 风力发电机组 方位角 载荷抑制 独立变桨控制 载荷反馈

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基于模糊自抗扰的风电系统独立变桨距控制 被引量：7

17

作者 任丽娜 刘素 +1 位作者 刘福才 张磊 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期564-571,共8页

在额定风速以上的风况下以变速变桨风力机为研究对象,提出了模糊自抗扰独立变桨控制方案,以减轻干扰的影响。针对系统各状态量分别设计自抗扰控制器,利用模糊逻辑控制对自抗扰控制器参数进行整定。利用Matlab软件对提出的控制策略与PD... 在额定风速以上的风况下以变速变桨风力机为研究对象,提出了模糊自抗扰独立变桨控制方案,以减轻干扰的影响。针对系统各状态量分别设计自抗扰控制器,利用模糊逻辑控制对自抗扰控制器参数进行整定。利用Matlab软件对提出的控制策略与PD控制、自抗扰控制进行仿真对比。结果表明:所提出的控制策略能更有效地对模型的非线性和风速等不可知量进行观测及处理,达到抑制风力机不平衡载荷、保证发电质量的控制目标。 展开更多

关键词 风力发电 独立变桨 模糊控制 自抗扰控制

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基于载荷估计的风力发电机组独立变桨距技术研究 被引量：1

18

作者 鲁效平 吴树梁 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2373-2380,共8页

研究基于载荷估计的风力发电机组独立变桨距技术。传统的独立变桨距控制技术需测量叶根弯矩作为目标值,且需在每个桨叶上安装载荷传感器,增加了安装和维护成本,同时会引入测量噪音,基于载荷估计的独立变桨距技术能很好地克服上述问题。... 研究基于载荷估计的风力发电机组独立变桨距技术。传统的独立变桨距控制技术需测量叶根弯矩作为目标值,且需在每个桨叶上安装载荷传感器,增加了安装和维护成本,同时会引入测量噪音,基于载荷估计的独立变桨距技术能很好地克服上述问题。分析风力发电机组载荷的主要来源及其影响程度,建立风载荷的过程模型,并以此构建载荷估计器。在NREL建立的风力发电机组模型FAST上对载荷估计器进行验证,并与传统方式进行对比,结果表明:基于载荷估计的独立变桨距控制器在一定程度上可消除风力发电机组上的不平衡载荷,与统一变桨距控制相比,叶轮的俯仰力矩最大峰值减少23%,偏转力矩的最大峰值减少15%,与传统独立变桨距控制技术相比,成本大大降低。 展开更多

关键词 风力发电机组 载荷控制 独立变桨距 载荷估计 Park坐标变换 载荷传感器

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基于FAST的大型风电机组叶根载荷反馈独立变桨距控制策略 被引量：5

19

作者 易怀洋 梁辉 晋永荣 《科学技术创新》 2022年第27期89-92,共4页

针对湍流、风剪切效应、塔影效应等因素对风电机组风轮叶片、塔架等部件产生不平衡载荷,引起风机零部件振动加剧、疲劳损伤等问题,利用美国可再生能源实验室(NREL)开发的FAST软件,搭建5 MW陆基风机模型,研究基于叶根载荷反馈的独立变桨... 针对湍流、风剪切效应、塔影效应等因素对风电机组风轮叶片、塔架等部件产生不平衡载荷,引起风机零部件振动加剧、疲劳损伤等问题,利用美国可再生能源实验室(NREL)开发的FAST软件,搭建5 MW陆基风机模型,研究基于叶根载荷反馈的独立变桨距控制策略,通过FAST和MATLAB/Simulink的联合仿真分析,表明该控制策略可以有效降低风电机组的不平衡载荷。 展开更多

关键词 风电机组 叶根载荷 独立变桨距

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基于MPC-RBF控制的大型风电机组独立变桨控制策略

20

作者 王欣 李毓明 秦斌 《可再生能源》 北大核心 2025年第2期225-232,共8页

针对风机在额定风速以上工况下运行时所承受的不平衡载荷,文章提出了一种将径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络与模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)相结合的MPC-RBF独立变桨距控制策略。通过风电机组动力学方程... 针对风机在额定风速以上工况下运行时所承受的不平衡载荷,文章提出了一种将径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络与模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)相结合的MPC-RBF独立变桨距控制策略。通过风电机组动力学方程与坐标变换建立了适用于控制器设计的平均周期状态空间模型。在卡尔曼状态观测器的基础上,使用模型预测控制即时调整风机桨距角,RBF控制器抑制载荷,进而设计出所需的独立变桨控制器。以NERL 5 MW风电机组平台为例,分别分析在湍流风作用下基于比例积分(PI),MPC以及MPCRBF独立变桨控制策略的载荷特性以及运行特性。仿真结果显示,采用MPC-RBF能有效地降低载荷,提高风机的运行寿命,且对功率波动有较好的抑制效果。 展开更多

关键词 风电机组 减载 独立变桨控制 模型预测控制

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