CN101550945B - 一种大功率风机变桨控制方法及系统 - Google Patents
一种大功率风机变桨控制方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101550945B CN101550945B CN2008100354142A CN200810035414A CN101550945B CN 101550945 B CN101550945 B CN 101550945B CN 2008100354142 A CN2008100354142 A CN 2008100354142A CN 200810035414 A CN200810035414 A CN 200810035414A CN 101550945 B CN101550945 B CN 101550945B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- error
- comparator
- regulator
- target
- pitch angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本发明公开了一种大功率风机变桨控制方法及系统,方法包括调节步骤、第一次比较步骤和第二次比较步骤,系统包括至少三个调节器和至少两个比较器,其中:所述的调节器包括第一、第二和第三调节器,分别对速度误差、角度误差以及加速度误差进行调节;所述的比较器包括第一比较器和第二比较器,该第一比较器的输入端与第一调节器和第二调节器的输出端相连,第二比较器的输入端与所述第一比较器的输出端以及第三调节器的输出端相连,该第二比较器的输出端为变桨执行结构的输入即桨距角给定。本发明不管是在低于额定风速的情况下,还是在高于额定风速的情况下,均执行变桨控制,它具有调节精度高、响应快的优点,并且提高了系统的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种大功率风机变桨控制方法及系统。
技术背景
目前的变桨控制,普遍将双馈机组变桨控制的结果作为变桨控制的方法,即风机在高于额定风速的情况下执行变桨控制,随着风速增大而增大桨距角;在低于额定风速的情况下,风机不执行变桨控制。无法实现在整个风速段均执行变桨控制,对系统的稳定性和可靠性造成影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,而提供一种大功率风机变桨控制方法及系统,它具有调节精度高、响应快的优点,并且提高了系统的稳定性和可靠性。
实现上述目的的技术方案是:
本发明之一的一种大功率风机变桨控制方法,它包括以下步骤:
步骤S1,调节步骤,包括分别调节速度误差、角度误差以及加速度误差,其中,所述的速度误差为目标转速和实际转速的差,目标转速为额定风速下电机转子的转速,所述的角度误差为目标桨距角和实际桨距角的差,目标桨距角为包括零度的桨距角度,所述的加速度误差为目标转速加速度和实际转速加速度的差;
步骤S2,第一次比较步骤,即将步骤S1中速度误差和角度误差经过调节后的值进行比较,取两者间较小的值作为输出;
步骤S3,第二次比较步骤,即将步骤S2中经比较后输出较小的值与步骤S1中加速度误差经过调节后的值进行比较,取两者间较大的值作为输出,该输出为变桨执行结构的输入即桨距角给定。
上述的大功率风机变桨控制方法,其中,所述的步骤S1中的调节速度误差和调节角度误差均采用PID(比例积分微分)调节。
上述的大功率风机变桨控制方法,其中,所述的步骤S1中的调节加速度误差采用P(比例)调节。
本发明之二的一种大功率风机变桨控制系统,用于在整个风速段内都执行变桨控制,它与变桨执行机构相连,其中,包括至少三个调节器和至少两个比较器,其中:
所述的调节器包括第一、第二和第三调节器,分别对速度误差、角度误差以及加速度误差进行调节,其中,所述的速度误差为目标转速和实际转速的差,目标转速为额定风速下电机转子的转速,所述的角度误差为目标桨距角和实际桨距角的差,目标桨距角为包括零度的桨距角度,所述的加速度误差为目标转速加速度和实际转速加速度的差;
所述的比较器包括第一比较器和第二比较器,该第一比较器的输入端与第一调节器和第二调节器的输出端相连,第二比较器的输入端与所述第一比较器的输出端以及第三调节器的输出端相连,该第二比较器的输出端为变桨执行结构的输入即桨距角给定。
上述的大功率风机变桨控制系统,其中,所述的第一比较器输出两个输入值中较小的值,所述的第二比较器输出两个输入值中较大的值。
上述的大功率风机变桨控制系统,其中,所述的第一调节器和第二调节器均采用PID调节,所述的第三调节器采用P调节。
本发明的有益效果是:本发明通过调节器、比较器分别对输入的速度误差、角度误差以及加速度误差进行运算,来控制桨距角给定,能够在不管是在低于额定风速的情况下,还是在高于额定风速的情况下,均执行变桨控制,在高于额定风速的情况下执行变桨控制,随着风速增大而桨距角增大;在低于额定风速的情况下,风机的桨距角趋近于零。提高了系统的稳定性和可靠性,大大提高了系统的精度。
附图说明
图1是本发明之一的一种大功率风机变桨控制方法的流程图;
图2是本发明之二的一种大功率风机变桨控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
请参阅图1,图中示出了本发明之一的一种大功率风机变桨控制方法,它包括以下步骤:
步骤S1,调节步骤,包括分别调节速度误差S11、角度误差S12以及加速度误差S13,其中,速度误差为目标转速和实际转速的差,目标转速为额定风速下电机转子的转速,角度误差为目标桨距角和实际桨距角的差,目标桨距角为包括零度的桨距角度,加速度误差为目标转速加速度和实际转速加速度的差,调节速度误差和调节角度误差均采用PID(比例积分微分)调节,步骤S1中的调节加速度误差采用P(比例)调节;
步骤S2,第一次比较步骤,即将步骤S1中速度误差和角度误差经过调节后的值进行比较,取两者间较小的值作为输出;
步骤S3,第二次比较步骤,即将步骤S2中经比较后输出较小的值与步骤S1中加速度误差经过调节后的值进行比较,取两者间较大的值作为输出,该输出为变桨执行结构的输入即桨距角给定。
请参阅图2,图中示出了本发明之二的一种大功率风机变桨控制系统,用于在整个风速段内都执行变桨控制,它与变桨执行机构相连,包括至少三个调节器和至少两个比较器,调节器调节的参数可以是风机系统的任何参数,其中:
调节器包括第一、第二和第三调节器1、2、3,分别对速度误差、角度误差以及加速度误差进行调节,其中,速度误差为目标转速和实际转速的差,目标转速为额定风速下电机转子的转速,角度误差为目标桨距角和实际桨距角的差,目标桨距角为包括零度的桨距角度,加速度误差为目标转速加速度和实际转速加速度的差,本实施例中,第一调节器1和第二调节器2均采用PID调节,第三调节器3采用P调节。
比较器包括第一比较器4和第二比较器5,该第一比较器4的输入端与第一调节器1和第二调节器2的输出端相连,第二比较器5的输入端与第一比较器4的输出端以及第三调节器3的输出端相连,该第二比较器5的输出端为变桨执行结构(图中未示出)的输入即桨距角给定,本实施例中,第一比较器4输出两个输入值中较小的值,第二比较器5输出两个输入值中较大的值。
本实施例中的目标转速可以是指额定风速下电机转子的转速,轮毂转速以及其他可以转化成电机转子的转速的速度参数的一种或者是他们的集合。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明,本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而,实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定,本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种大功率风机变桨控制方法,其特征在于,它包括以下步骤:
步骤S1,调节步骤,包括分别调节速度误差、角度误差以及加速度误差,其中,所述的速度误差为目标转速和实际转速的差,目标转速为额定风速下电机转子的转速,所述的角度误差为目标桨距角和实际桨距角的差,目标桨距角为包括零度的桨距角度,所述的加速度误差为目标转速加速度和实际转速加速度的差;
步骤S2,第一次比较步骤,即将步骤S1中速度误差和角度误差经过调节后的值进行比较,取两者间较小的值作为输出;
步骤S3,第二次比较步骤,即将步骤S2中经比较后输出较小的值与步骤S1中加速度误差经过调节后的值进行比较,取两者间较大的值作为输出,该输出为变桨执行结构的输入即桨距角给定。
2.根据权利要求1所述的大功率风机变桨控制方法,其特征在于,所述的步骤S1中的调节速度误差和调节角度误差均采用比例积分微分调节。
3.根据权利要求1或2所述的大功率风机变桨控制方法,其特征在于,所述的步骤S1中的调节加速度误差采用比例调节。
4.一种大功率风机变桨控制系统,用于在整个风速段内都执行变桨控制,它与变桨执行机构相连,其特征在于,包括至少三个调节器和至少两个比较器,其中:
所述的调节器包括第一、第二和第三调节器,分别对速度误差、角度误差以及加速度误差进行调节,其中,所述的速度误差为目标转速和实际转速的差,目标转速为额定风速下电机转子的转速,所述的角度误差为目标桨距角和实际桨距角的差,目标桨距角为包括零度的桨距角度,所述的加速度误差为目标转速加速度和实际转速加速度的差;
所述的比较器包括第一比较器和第二比较器,该第一比较器的输入端与第一调节器和第二调节器的输出端相连,第二比较器的输入端与所述第一比较器的输出端以及第三调节器的输出端相连,该第二比较器的输出端为变桨执行结构的输入即桨距角给定。
5.根据权利要求4所述的大功率风机变桨控制系统,其特征在于,所述的第一比较器输出两个输入值中较小的值,所述的第二比较器输出两个输入值中较大的值。
6.根据权利要求4所述的大功率风机变桨控制系统,其特征在于,所述的第一调节器和第二调节器均采用比例积分微分调节,所述的第三调节器采用比例调节。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2008100354142A CN101550945B (zh) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | 一种大功率风机变桨控制方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2008100354142A CN101550945B (zh) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | 一种大功率风机变桨控制方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101550945A CN101550945A (zh) | 2009-10-07 |
CN101550945B true CN101550945B (zh) | 2010-12-01 |
Family
ID=41155368
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2008100354142A Expired - Fee Related CN101550945B (zh) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | 一种大功率风机变桨控制方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101550945B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8076789B2 (en) * | 2010-12-21 | 2011-12-13 | General Electric Company | System and method for controlling wind turbine power output |
CN102141003B (zh) * | 2011-02-14 | 2012-10-03 | 成都阜特科技有限公司 | 一种风力发电机组变桨距控制电路及其工作方法 |
CN103925156B (zh) * | 2014-05-04 | 2016-08-17 | 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司 | 一种风力发电机组变桨控制方法和系统 |
CN107869421B (zh) * | 2016-09-26 | 2019-06-18 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机变桨系统的控制方法和装置 |
CN106870283B (zh) * | 2017-03-31 | 2023-04-28 | 南京信息工程大学 | 教学用小型风力发电机变速率变桨控制方法及控制系统 |
CN110868109B (zh) * | 2019-11-27 | 2021-07-27 | 北京云迹科技有限公司 | 一种电机控制方法、装置、存储介质及其机器人 |
CN114337425A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-04-12 | 明阳智慧能源集团股份公司 | 一种基于转速加速度的风电机组转矩补偿控制方法及系统 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5145324A (en) * | 1990-06-18 | 1992-09-08 | Sundstrand Corporation | RAM air turbine driving a variable displacement hydraulic pump |
CN101054951A (zh) * | 2007-05-24 | 2007-10-17 | 上海交通大学 | 基于最大能量捕获的大型风力机控制方法 |
-
2008
- 2008-03-31 CN CN2008100354142A patent/CN101550945B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5145324A (en) * | 1990-06-18 | 1992-09-08 | Sundstrand Corporation | RAM air turbine driving a variable displacement hydraulic pump |
CN101054951A (zh) * | 2007-05-24 | 2007-10-17 | 上海交通大学 | 基于最大能量捕获的大型风力机控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP特开2005-39924A 2005.02.10 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101550945A (zh) | 2009-10-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101550945B (zh) | 一种大功率风机变桨控制方法及系统 | |
CN109891091B (zh) | 动态控制的风力涡轮机关闭 | |
US9970413B2 (en) | Wind turbine with a load controller | |
US8979492B2 (en) | Methods and systems for determining a pitch angle offset signal and for controlling a rotor frequency of a rotor of a wind turbine for speed avoidance control | |
CN101900080B (zh) | 采用变结构pid变桨控制的风机控制系统 | |
CN1940289B (zh) | 基于逆风风速控制风力涡轮的系统和方法 | |
US8128362B2 (en) | Method of operating a wind turbine, a wind turbine and a cluster of wind turbines | |
CN101688519B (zh) | 具有桨距控制的风力涡轮机的工作方法、风力涡轮机和风力涡轮机组 | |
CN106368898A (zh) | 一种大型风力发电机组调节控制方法及装置 | |
EP2022981A1 (en) | Method of functioning of aerogenerator | |
CN108843489B (zh) | 基于限转速平滑功率控制的风机变桨优化方法 | |
CN101203674A (zh) | 用于调节风力发电设备转子转速的方法与系统 | |
CN112196735B (zh) | 基于双馈风力发电机组的变桨控制方法 | |
US20120282091A1 (en) | Method and computing module for determining pitch angle adjustment signals of a wind turbine based on the maximum rotational speed | |
CN112031996B (zh) | 一种优化风电机组偏航运动时机舱振动超限的方法及系统 | |
CN102518555A (zh) | 一种兆瓦级风力机组及其控制方法、控制系统 | |
US11879432B2 (en) | Controller and control method for a wind turbine | |
KR102018579B1 (ko) | 풍력터빈 제어시스템의 피치제어기 | |
CN107208606A (zh) | 风力涡轮机的部分负载控制器和满载控制器 | |
CN114810488A (zh) | 用于控制风能设施的方法,风能设施和风电场 | |
CN111188732A (zh) | 一种风力发电变桨鲁棒容错控制方法 | |
CN111287888B (zh) | 漂浮式风机独立变桨控制方法 | |
WO2021185577A1 (en) | Controlling a wind turbine using blade pitch angle setting and blade add-on setting | |
DK2607688T3 (en) | Method for controlling a wind turbine | |
CN111486054B (zh) | 用于风力发电机组转矩控制和变桨控制解耦的方法及系统 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101201 Termination date: 20170331 |