CN102777318A - 一种兆瓦级风力发电机组变桨距系统运动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种兆瓦级风力发电机组变桨距控制系统运动控制方法，包括：首先初始化，并进行七段式变桨，然后在变桨过程中，进行周期性采样，接着调整变桨，本发明是针对风电机组变桨系统而设计，能根据风力机转速和风电机组所处状态找出合适的加速度变化率和最大加速度和最大速度，从而能有效的抑制风电机组的俯仰振动（用PID控制需要仿真实验确定）。满足风电机组并网的快速性、发电的高效性和稳定性要求，保证了风电机组的安全性。

Description

一种兆瓦级风力发电机组变桨距系统运动控制方法
技术领域
本发明涉及一种兆瓦级风力发电机组变桨距控制的快速控制方法，属于新能源发电技术中的风力发电机组变桨距控制技术领域。
背景技术：
变桨系统也即变桨距系统，是指通过控制技术改变叶片桨距角以提高风能效率和获得最佳能量输出的系统。变桨距系统在风电机组中的主要作用有：
一、 在风力发电机组启动时进行风轮转速调节，使得机组快速的并入电网，保证并网的快速性；
二、 风电机组在额定风速以下运行时，桨叶位置必须精确稳定控制，保证机组有最大风能利用系数的条件运行。
三、 风电机组在额定风速以上运行时，根据风力的大小的变化进行桨叶节距角控制，使风电机组输出稳定在额定功率附近，保证输出功率的稳定性。
四、 当风速大小超过风电机组的切出风速或遇到紧急情况，风力发电机组依靠变桨距系统的快速顺桨，达到气动刹车的目的，保证风电机组的安全性。
五、 通过控制桨叶变化的速度及加速度，抑制风力发电机组的俯仰振动，保证机组的疲劳载荷不超过设计值。
六、 风电机组在不同的状态（开桨、并网、发电和关桨），变桨有不同的加速度和速度需求，并且发电状态不同风况也需要不同的加速度和加速度，保证机组最优运行。
随着风力机功率的增大，对并网的快速性、风能利用率、风对桨叶和机组的振动冲击、机组运行安全性提出了更高的要求。而变桨加速度，变桨速度和变桨精度不仅与并网速率、风能利用率、风电机组的俯仰振动密切相关，也决定着风电机组能否安全运行。如果变桨距系统不能可靠运行，轻则可能导致风电机组并网困难、俯仰振动大、发电效率低或风能利用系数低（额定风速以下）、功率输出波动大（超过额定风速时）、疲劳载荷大、机组寿命简短，重则塔架折断，机舱摔倒地上。
现在通用的变桨伺服控制器好多是直接从机床伺服点位控制器引进过来，不管是梯形规划还是s型规划都很难完全满足以上风电机组变桨距的需求。如加速度值不能灵活变化，不能满足具有大惯性系统的桨叶变惯性矩控制，从而不能有效的抑制风力机的俯仰振动。
发明内容：
    本发明的目的在于提供一种加速度、速度能灵活变化的柔性变桨运动控制系统，用以有效抑制风电机组俯仰振动。
为了实现上述目的，本发明的方案是：
一种兆瓦级风力发电机组变桨距控制的快速控制方法，包括如下步骤：
1) 初始化：监测桨叶初始位置Sini（0）、初始加速度aini（0）和初始速度Vini（0），根据机组所处的状态和风速情况确定变桨加速度变化率k（0）、所能达到的最大加速度amax（0）和最大速度Vmax（0），接收目标位置Sa指令，进行七段式变桨；
2) 变桨过程中，进行周期性采样：在每个采样周期开始时，监测变桨加速度、变桨速度和当前位置，并将监测值分别记为该采样周期的初始变桨加速度aini（n）、初始变桨速度Vini（n）和初始位置Sini（n）；同时，根据机组所处的状态与风速情况，为机组设计适合该采样周期的加速度变化率k（n）、最大加速度amax（n）、最大速度Vmax（n）和目标位置Sa（n）；（该步骤中，n>0）
3) 调整变桨：以步骤2）得到的加速度变化率k（n）、最大加速度amax（n）、最大速度Vmax（n）、目标位置Sa（n）、初始变桨加速度aini（n）、初始变桨速度Vini（n）和Sini（n）为参数，进行七段式变桨；（该步骤中n>0）
所谓七段式变桨是指：从初始位置Sini（n）到目标位置Sa，从初始加速度aini（n）、初始速度Vini到加速度、速度均为零，将一个完整的变桨过程记为一个规划周期，该规划周期最多包括七个阶段：正向加速度增加阶段，正向加速度恒定阶段，正向加速度减小阶段，零加速度阶段，加速度反向增加阶段，反向加速度恒定阶段，反向加速度减少阶段；每一阶段对应时间T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7；正向、反向加速度增加/减少变化率相同，记为k（n）；该加速度变化率k，以及变桨过程中所能达到的最大加速度amax（n）和最大速度Vmax（n），根据机组所处的状态和风速情况确定。（本段中，n不小于0）
所述进行七段式变桨，是指以得到的加速度变化率k（n）、最大加速度amax（n）、最大速度Vmax（n）、目标位置Sa（n）、初始变桨加速度aini（n）、初始变桨速度Vini（n）和Sini（n）为参数，进行判断与计算，得出每一阶段对应时间T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7，从而取代变桨执行机构的实时速度，控制变桨执行机构进行变桨。
步骤2)所述的采样周期小于所述的规划周期；一个采样周期结束，桨叶按照设计规划所应达到的位置称为规划位置。
若上一个采样周期的加速度变化率k（n-1）、最大加速度amax（n-1）、最大速度Vmax（n-1）的值和目标位置Sa与本采样周期的值相同，仍按照上一采样周期的参数进行变桨；（n>1）
若按照上一采样周期的参数进行变桨，在本次采样周期开始时，比较当前位置Sini（n）与上一个采样周期的规划位置，若其差值超过允许误差，则进行记录；
如果在一个规划周期内，记录到所述超过允许误差的次数超过设定次数，则进行报警。
所述的判断与计算是基于对变桨过程的分类，共设定了10种变桨运动类别，分别为：I类，T1-T7所有时间段均大于零；II类，T6=0，其他时间段大于零；III类，T4=0，其他时间段大于零；IV类； T4=T6=0，其他时间段大于零；V类， T1-T3大于零，其他时间段等于零；VI类，T2=0，其他时间段大于零；VII类，T2=T6=0，其他时间段大于零；VIII类，T2=T4=0，其他时间段大于零；IX，T2=T4=T6=0，其他时间段大于零；X类，T1、T3大于零，其他时间段等于零。
所述的判断与计算包括通过假设、计算，判定对应采样周期的变桨运动类别：
首先假设T4>0,计算T2，
若T2非负
假设T4>0，T6>0则计算T4，若T4非负，为I类； 
若T4为负，则假设T4>0，T6=0，计算T4，若T4非负，为II类；
若T4为负，则假设T2>0、T4=0、T6>0计算T2，若T2为负，则参照T2=0的时的判别；若T2非负，则计算T6，若T6为非负，为III类；若T6为负，则假设T4=0、T5>0、T6=0计算T5，若T5为正，为IV类；若T5为负，为X类； 
若T2为负数，则T2=0：
假设T4>0，T6>0则计算T4，若T4非负，为VI类； 
若T4为负，则假设T4>0，T6=0，计算T4，若T4非负，为VII类；
若T4为负，则假设T4=0、T6>0，计算T6，若T6非负，为VIII类；
若T6为负，则假设T4=0、T5>0、T6=0，计算T5，若T5为正，为IX类；
若T5为负，为X类。
每个采样周期开始时，还要判断初始位置Sini（n）与上一个采样周期的初始位置Sini（n-1）相比是否变化，若无变化，则提示系统故障并停机。（n>1）
与现有技术比较，采用本发明的系统具有以下优点：
1.针对风电机组变桨系统而设计，能根据风力机转速和风电机组所处状态找出合适的加速度变化率和最大加速度和最大速度，从而能有效的抑制风电机组的俯仰振动（用PID控制需要仿真实验确定）。满足风电机组并网的快速性、发电的高效性和稳定性要求，保证了风电机组的安全性。
2.因加速度变化率、最大加速度和最大速度可灵活变化和控制，适合各种情况下的路线规划，特别是对最大加速度和最大速度有限制，并且最大加速度和最大速度需要灵活变化的情况。
3.计算量小，在最大加速度、最大速度和目标位置不变的情况下只需在采样周期内桨叶实际位置和规划位置超过误差设定值才需重新规划，使计算量减到最低次数。
4.及时发现累计误差，并使累计误差消除在执行器运动过程中，从而减少目标位置实际运行时间。
5.运行可靠，每个采样周期都检测所对应目标位移与实际位移的误差，从而能及时发现变桨系统故障，避免安全事故发生。
附图说明
为简化便于作图，图1-图10都是在初始加速度为正，并且小于最大加速度和目标距离为正（设向右运动为正）的情况下制作的；
图1属于I类，即加速阶段达到最大加速度、达到最大速度、减速阶段也达到最大速度类；
图2属于II类，即加速阶段达到最大加速度、达到最大速度、减速阶段未达到最大速度类；
图3属于III类，即加速阶段达到最大加速度、未达到最大速度、但减速阶段达到最大速度类；
图4属于IV类，即加速阶段达到最大加速度、未达到最大速度、减速阶段也未达到最大速度类；
图5属于V类，即减速阶段达到最大速度类；
图6属于VI类，即加速阶段未达到最大加速度、达到最大速度、减速阶段达到最大速度类；
图7属于VII类，即加速阶段未达到最大加速度、达到最大速度、减速阶段未达到最大速度类； 
图8属于VIII类，即加速阶段未达到最大加速度、未达到最大速度、减速阶段达到最大速度类；
图9属于IX类，即加速阶段未达到最大加速度、未达到最大速度、减速阶段也未达到最大速度类；
图10属于X类，即减速阶段未达到最大速度类；
图11控制策略设计流程图；
图12属于特例1；
图13属于特例2。
具体实施方式
下面结合附图11-流程图及附图1~10加速度曲线对本发明做进一步的说明：
本发明采用的变桨方式是七段式变桨：将一个完整的变桨过程记为一个规划周期，并且分为七个阶段：正向加速度增加阶段，正向加速度恒定阶段，正向加速度减小阶段，零加速度阶段，加速度反向增加阶段，反向加速度恒定阶段，反向加速度减少阶段；每一阶段对应时间T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7。实际上，变桨规划周期可能小于七个阶段，就是说，T1-T7中有些可能等于零。
I类，T1-T7所有时间段均大于零；II类，T6=0，其他时间段大于零；III类，T4=0，其他时间段大于零；IV类； T4=T6=0，其他时间段大于零；V类，T1-T3大于零，其他时间段等于零（下文的计算中，T4-T7均为零，其他时间段大于零）；VI类，T2=0，其他时间段大于零；VII类，T2=T6=0，其他时间段大于零；VIII类，T2=T4=0，其他时间段大于零；IX，T2=T4=T6=0，其他时间段大于零；X类，T1、T3大于零，其他时间段等于零（下文的计算中，T2、T4-T7均为零，其他时间段大于零）。
注意上文关于V类与X类解释的括号中内容，下面的计算中，因为V类与X类没有正向加速过程，只有反向加速过程，为了与其他类统一计算方便，这两类中T1、T2、T3表示的是反向加速时间段。
变桨参数包括：加速度变化率k（n）、最大加速度amax（n）、最大速度Vmax（n）、目标位置Sa（n）、初始变桨加速度aini（n）、初始变桨速度Vini（n）和Sini（n），n不小于0。
变桨和采样同时进行，一个变桨过程如下：
一、 初始化：监测桨叶初始位置Sini（0）、初始加速度aini（0）和初始速度Vini（0），根据机组所处的状态和风速情况确定变桨加速度变化率k（0）、所能达到的最大加速度amax（0）和最大速度Vmax（0），接收目标位置Sa指令，进行七段式变桨；
二、 在每个采样周期开始时，监测变桨加速度、变桨速度和当前位置，并将监测值分别记为该采样周期的初始变桨加速度aini（n）、初始变桨速度Vini（n）和初始位置Sini（n）；同时，根据机组所处的状态与风速情况，为机组设计适合该采样周期的加速度变化率k（n）、最大加速度amax（n）、最大速度Vmax（n）和目标位置Sa（n）；
三、 一个采样周期结束，桨叶按照设计规划所应达到的位置称为规划位置。
若上一个采样周期的加速度变化率k（n-1）、最大加速度amax（n-1）、最大速度Vmax（n-1）的值与本采样周期的值相同，仍按照上一采样周期的参数进行变桨；（n>1）
若按照上一采样周期的参数进行变桨，在本次采样周期开始时，比较当前位置Sini（n）与上一个采样周期的规划位置，若其差值超过允许误差，则进行记录；
如果在一个规划周期内，记录到所述超过允许误差的次数超过设定次数，则进行报警。提示控制器与执行机构不匹配，提醒用户检修。
四、 根据已有10种路线规划情况，计算出准确的各个加速度段时间。在此设定三个判断方向的系数：位置系数dir、速度系数dirv和加速度系数dira。
若目标位置大于初始位置、则dir=1，否则dir=-1；
若aini>amax , 则dira=-1，否则dira=1；
假设开始为减速运动，在第三段结束时加速度、速度均为零，若在第一段、第二段和第三段时间段内走的位移不小于目标位移，则dirv=-1，否则dirv=1；
五、 假设加速阶段达到最大加速度、运行中达到最大速度、减速阶段也达到最大加速度，并且令加速度上升时间段为T1、加速阶段最大加速度持续时间为T2、加速阶段加速度减小时间段为T3、最大速度持续时间即加速度为零的时间段为T4、减速阶段加速度增大时间段为T5、减速阶段加速度达到最大并且其持续时间段为T6、减速阶段加速度减小时间段为T7、如图1所示。
假设令加速阶段达到最大加速度，根据初始加速度、初始速度、最大加速度、最大速度公式可得
1) t<=T1
a=dirv*dir*(aini+dira*k*t)
v=Vini+dirv*dir*(aini*t+dira*k*t2/2)
S=Sini+Vini*t+dirv*dir*(aini*t2/2+dira*k*t3/6)
2) t<=T2
a= dirv*dir*amax
V=V T1+ dirv*dir*amax *t
S=ST1+ V T1*t+ dirv*dir*amax *t2/2
3) t<=T3
a= aT2- dirv*dir* k*t
V=VT2+ aT1*t- dirv*dir* k*t2/2
S=ST2+ VT2*t+ aT1*t2/2- dirv*dir* k*t3/6
4) t<=T4 
a=0      
V=Vmax
S= ST3+ Vmax*t
5) t<=T5
a=- dirv*dir* k*t
V=Vmax- dirv*dir* k*t2/2
S= ST4+ Vmax*t- dirv*dir* k*t3/6
6) t<= T6
a=- dirv*dir*amax
V=VT5- dirv*dir* amax*t
S= ST5+VT5*t- dirv*dir* amax*t2/2
7) t<= T7
a= dirv*dir*(-amax+k*t)
V=VT6+dirv*dir*(- amax*t+k*t2/2)
S= ST6+VT6*t+dirv*dir*(- amax*t2/2+ k*t3/6)
8) t> T7
a= 0
V=0
S= ST7
其中a为加速度、V为速度、S为位移、amax为最大加速度、Vmax为最大速度、k为加速度变化率、aini为初始加速度、Vini为初始速度、Sini为初始位置、aT2为T2时间点的瞬时加速度、VT2为T2时间点的瞬时速度、ST2为T2时间点的位置，其它类同。
Ⅰ类
    假设T4>0，T2>0
由 aT1= dirv*dir*amax
可得T1
   VT3= Vmax
     T3= amax/k
可得T2
若T2>0,可知加速阶段达到最大值。
假设T6>0
由 VT7=0
   T5= amax/k
   T7= amax/k
可得T6
由ST7=Sa，和已求出的T1 、T2 、T3 、T5、T6 、T7  可得T4
若T4>0,则加速阶段加速度达到最大值，速度达到最大值，减速阶段加速度也达到最大值，加速度曲线如图1所示。
Ⅱ类
    假设T4>0, T2>0
由            aT1= dirv*dir*amax
可得T1
由            VT3= Vmax
                     T3= amax/k
可得T2
若T2>0,可知加速阶段达到最大值。
假设T6=0，可得T5=T7，VT7=0，ST7=Sa，可求出T4，T5 。若求出T4>0，则假设成立。即属于加速阶段加速度达到最大值，速度达到最大值，减速阶段加速度未达到最大值，加速度曲线如图2所示。
        Ⅲ类
           假设T2>0，T4=0, T6>0
由         aT1= dirv*dir*amax
可得T1
           由         T3= T5=T7=amax/k
VT7=0
ST7=Sa
可求得T2、T6
    若T2>0 ，T6>0则假设成立。即属于加速阶段加速度达到最大值，速度未达到最大值，减速阶段加速度达到最大值，加速度曲线如图3所示。
        Ⅳ类
           假设T2>0，T4=0，T6=0，T5>0
由         aT1= dirv*dir*amax
可得T1
由         T3 =amax/k
T5=T7
VT7=0
ST7=Sa
可求得T2、T5
若求出T5>0，则假设成立。即属于加速阶段加速度达到最大值，速度未达到最大值，减速阶段加速度也未达到最大值，加速度曲线如图4所示。
        V类
            假设T2>0，T4=0，T6=0，T5= T7=0
由         aT1= dirv*dir*amax
可得T1       
由         T3 =amax/k
VT3=0
可求得T2
说明，V类是在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类不成立的情况下才计算得到的，此时速度在经过最大减加速阶段降为零后恰好走到目标位移，加速度曲线如图5所示。
        VI类
            假设T2=0，T4>0，T6>0
            由        T5= T7= amax/k
            VT7=0
 可得T6
由         aT3=0
 ST7=Sa
 VT3=Vmax
可得T4
若T4>0，则假设成立。即加速阶段未达到最大加速度、达到最大速度、减速阶段加速度也达到最大值，加速度曲线如图6所示。
       VII类
           假设T2=0，T4>0，T6=0
由        T5= T7
          VT7=0
 可得T5
由         aT3=0
 ST7=Sa
 VT3=Vmax
可得T4
若T4>0，则假设成立。即加速阶段未达到最大加速度、达到最大速度、减速阶段加速度未达到最大值，加速度曲线如图7所示。
VIII类
           假设T2=0，T4=0，T6>0
由        T5= T7= amax/k
          VT7=0
      aT3=0
ST7=Sa
可得T1、T3、T6
若T6>0，则假设成立。即加速阶段未达到最大加速度、未达到最大速度、减速阶段加速度达到最大值，加速度曲线如图8所示。
IX类
           假设T2=0，T4=0，T6=0，T5>0
由        T5= T7
          VT7=0
      aT3=0
      aT7=0
ST7=Sa
可得T1、T3、T5
若T5>0，则假设成立。即加速阶段未达到最大加速度、未达到最大速度、减速阶段加速度也未达到最大值，加速度曲线如图9所示。
X类
           假设T2=0，T4=0，T6=0，T5=0
由        T5= T7
          VT3=0
      aT3=0
可得T1、T3
说明，X类是在前类不成立的情况下才计算得到的，此时速度在未经过最大减加速阶段就降为零并且恰好走到目标位移，加速度曲线如图10所示。
为了偏于分清上述10中类别，本系统设置了主要的两个判据，即在T4>0时，判断T2的正负，计算式如下：
由      aT1= dirv*dir*amax
可得T1
由     VT3= Vmax
           T3= amax/k
可得T2
另一个判据是在T4=0时要重新判断T2的正负,计算式如下：
         假设T2>0，T4=0, T6>0
由         aT1= dirv*dir*amax
可得T1
         由         T3= T5=T7=amax/k
VT7=0
ST7=Sa
可求得T2
其它判断方法如流程图10所示
六、 执行器响应前，判断当前采样周期开始时初始位置Sini（n）与上一个采样周期的初始位置Sini（n-1）相比是否变化，若无变化，则提示系统故障并停机。（n>1）
说明本步是在规划完成后执行器响应前完成的，避免了变桨或执行器在目标停留期报故障。
七、 执行器接收规划命令，按规划的实时速度执行。
八、 继续下一个采样周期。
详细步骤如流成图11所示。还有一种情况：设现在已经达到最大加速度amax1，T2阶段，此时进行采样时，重新确定的加速度最大值amax2小于amax1。由于加速度系数有正有负，上面的情况，对应的曲线属于下面图12、图13中的一种。 

Claims (8)

1.一种兆瓦级风力发电机组变桨距系统运动控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 
1) 初始化：监测桨叶初始位置Sini（0）、初始加速度aini（0）和初始速度Vini（0），根据机组所处的状态和风速情况确定变桨加速度变化率k（0）、所能达到的最大加速度amax（0）和最大速度Vmax（0），接收目标位置Sa指令，进行七段式变桨；
2) 变桨过程中，进行周期性采样：在每个采样周期开始时，监测变桨加速度、变桨速度和当前位置，并将监测值分别记为该采样周期的初始变桨加速度aini（n）、初始变桨速度Vini（n）和初始位置Sini（n）；同时，根据机组所处的状态与风速情况，为机组设计适合该采样周期的加速度变化率k（n）、最大加速度amax（n）、最大速度Vmax（n）和目标位置Sa（n）；（n>0）
3) 调整变桨：以步骤2）得到的加速度变化率k（n）、最大加速度amax（n）、最大速度Vmax（n）、目标位置Sa（n）、初始变桨加速度aini（n）、初始变桨速度Vini（n）和Sini（n）为参数，进行七段式变桨；（n>0）
所述七段式变桨是指：从初始位置Sini（n）到目标位置Sa，从初始加速度aini（n）、初始速度Vini到加速度、速度均为零，将一个完整的变桨过程记为一个规划周期，该规划周期最多包括七个阶段：正向加速度增加阶段，正向加速度恒定阶段，正向加速度减小阶段，零加速度阶段，加速度反向增加阶段，反向加速度恒定阶段，反向加速度减少阶段；每一阶段对应时间T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7；正向、反向加速度增加/减少变化率相同，记为k（n）；该加速度变化率k，以及变桨过程中所能达到的最大加速度amax（n）和最大速度Vmax（n），根据机组所处的状态和风速情况确定；（n>0）
所述进行七段式变桨，是指以得到的加速度变化率k（n）、最大加速度amax（n）、最大速度Vmax（n）、目标位置Sa（n）、初始变桨加速度aini（n）、初始变桨速度Vini（n）和Sini（n）为参数，进行判断与计算，得出每一阶段对应时间T1、T2、T3、T4、T5、T6、T7，从而取代变桨执行机构的实时速度，控制变桨执行机构进行变桨。
2.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风力发电机组变桨距系统运动控制方法，其特征在于，步骤2)所述的采样周期小于所述的规划周期；一个采样周期结束，桨叶按照设计规划所应达到的位置称为规划位置。
3.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风力发电机组变桨距系统运动控制方法，其特征在于，若上一个采样周期的加速度变化率k（n-1）、最大加速度amax（n-1）、最大速度Vmax（n-1）的值和目标位置Sa与本采样周期的值相同，仍按照上一采样周期的参数进行变桨；（n>1）。
4.根据权利要求3所述的一种兆瓦级风力发电机组变桨距系统运动控制方法，其特征在于，若按照上一采样周期的参数进行变桨，在本次采样周期开始时，比较当前位置Sini（n）与上一个采样周期的规划位置，若其差值超过允许误差，则进行记录。
5.根据权利要求4所述的一种兆瓦级风力发电机组变桨距系统运动控制方法，其特征在于，如果在一个规划周期内，记录到所述超过允许误差的次数超过设定次数，则进行报警。
6.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风力发电机组变桨距系统运动控制方法，其特征在于，所述的判断与计算是基于对变桨过程的分类，共设定了10种变桨运动类别，分别为：I类，T1-T7所有时间段均大于零；II类，T6=0，其他时间段大于零；III类，T4=0，其他时间段大于零；IV类； T4=T6=0，其他时间段大于零；V类， T1-T3大于零，其他时间段等于零；VI类，T2=0，其他时间段大于零；VII类，T2=T6=0，其他时间段大于零；VIII类，T2=T4=0，其他时间段大于零；IX，T2=T4=T6=0，其他时间段大于零；X类，T1、T3大于零，其他时间段等于零。
7.根据权利要求6所述的一种兆瓦级风力发电机组变桨距系统运动控制方法，其特征在于，所述的判断与计算包括通过假设、计算，判定对应采样周期的变桨运动类别：
首先假设T4>0,计算T2，
若T2非负
假设T4>0，T6>0则计算T4，若T4非负，为I类； 
若T4为负，则假设T4>0，T6=0，计算T4，若T4非负，为II类；
若T4为负，则假设T2>0、T4=0、T6>0计算T2，若T2为负，则参照T2=0的时的判别；若T2非负，则计算T6，若T6为非负，为III类；若T6为负，则假设T4=0、T5>0、T6=0计算T5，若T5为正，为IV类；若T5为负，为X类； 
若T2为负数，则T2=0：
假设T4>0，T6>0则计算T4，若T4非负，为VI类； 
若T4为负，则假设T4>0，T6=0，计算T4，若T4非负，为VII类；
若T4为负，则假设T4=0、T6>0，计算T6，若T6非负，为VIII类；
若T6为负，则假设T4=0、T5>0、T6=0，计算T5，若T5为正，为IX类；
若T5为负，为X类。
8.根据权利要求1所述的一种兆瓦级风力发电机组变桨距系统运动控制方法，其特征在于，每个采样周期开始时，还要判断初始位置Sini（n）与上一个采样周期的初始位置Sini（n-1）相比是否变化，若无变化，则提示系统故障并停机（n>1）。
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