CN109139365B - 一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，方法包括：获取第n个控制周期的发电机输出功率Pg(n)和发电机转速ωg(n)、第n‑1个控制周期的发电机输出功率Pg(n‑1)和发电机转速ωg(n‑1)；计算发电机输出功率变化量eP和发电机转速变化量eω，获得发电机转速变化方向标志位a：
Figure DDA0001787352580000011
eP＝Pg(n)‑Pg(n‑1)，eω＝ωg(n)‑ωg(n‑1)，m为大于0的预设值；根据发电机输出功率改变量e'P和发电机转速改变量e'ω，计算发电机转速变化幅值Δωg：
Figure DDA0001787352580000012
e'P＝|eP|，e'ω＝|eω|，k1和k2均为预设控制系数；根据发电机转速ωg(n)、发电机转速变化方向标志位a、发电机转速变化幅值Δωg，计算发电机期望控制转矩Topt：Topt＝kopt(ωg(n)‑aΔωg)2，其中，kopt为最优增益系数。本申请公开的上述技术方案，根据e'P和e'ω，得到发电机转速的优化项‑aΔωg，以实现发电机转速自动寻优，从而实现最大风能捕获。

Description

一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，更具体地说，涉及一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
目前，大型风电机组通常采用变速变桨控制技术进行控制。具体地，在低于额定风速时，通过变速控制实现最大风能捕获；在高于额定风速时，通过变桨控制实现发电机输出功率稳定。因此，在低风速段，最大风能捕获控制效果是决定风电机组发电性能最关键的因素。
根据Betz理论可知，风轮从风能中所捕获的功率P为：
Figure BDA0001787352560000011
其中，ρ为空气密度，S为风轮面积，v为风速，Cp(λ,β)为风能利用系数，λ为尖速比，β为桨距角。尖速比λ为叶尖线速度与风速之比：其中，ωr为风轮转速，ωg为发电机转速，R为风轮半径，G为齿轮箱速比。当桨距角β固定时，存在一个最优尖速比λopt，该最优尖速比λopt对应最大风能利用系数Cpmax(λ,β)。因此，在低风速段，实现最大风能捕获的控制思路为：当风速v发生变化时，通过调整发电机转矩Tg来控制发电机转速ωg，使风电机组始终保持最优尖速比λopt运行，以实现最大风能利用系数Cpmax(λ,β)跟踪。
由于风速v测量不可靠，实际应用中通常都采用“间接最优转速控制方法”来控制发电机转速ωg，其具体实现公式为：
Figure BDA0001787352560000013
其中，Topt为发电机期望控制转矩，kopt为最优增益系数，
Figure BDA0001787352560000014
这种控制方法实现简单，对控制器的运算能力要求不高，工程应用型较强。但是，其前提是最优增益系数kopt需要固定不变。但在实际应用时，桨叶制造误差、长时间运用后桨叶表面磨损、桨叶冰冻、气温变化导致空气密度变化、不同负荷下传动链效率差异等因素都会导致最优增益系数kopt变化较大，相应地，则会使发电机转速ωg偏离最优发电机转速，最终无法实现最大风能捕获。
综上所述，如何提高间接最优转速控制方法的控制效果，以实现最优发电机转速控制，从而实现最大风能捕获，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，以提高间接最优转速控制方法的控制效果，从而实现最优转速控制，实现最大风能捕获。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法，包括：
获取第n个控制周期的发电机输出功率Pg(n)和发电机转速ωg(n)、及第n-1个控制周期的发电机输出功率Pg(n-1)和发电机转速ωg(n-1)；
计算发电机输出功率变化量eP和发电机转速变化量eω，并获得发电机转速变化方向标志位a：
Figure BDA0001787352560000021
其中，eP＝Pg(n)-Pg(n-1)，eω＝ωg(n)-ωg(n-1)，m为大于0的预设值；
根据发电机输出功率改变量e'P和发电机转速改变量e'ω，计算发电机转速变化幅值Δωg：
Figure BDA0001787352560000022
其中，e'P＝|eP|，e'ω＝|eω|，k1和k2均为预设控制系数；
根据所述发电机转速ωg(n)、所述发电机转速变化方向标志位a、所述发电机转速变化幅值Δωg，计算发电机期望控制转矩Topt：Topt＝kopt(ωg(n)-aΔωg)2，其中，kopt为最优增益系数。
优选的，在计算发电机转速变化幅值Δωg之前，还包括：
对所述发电机转速改变量e'ω进行最小值限制，得到最小值限制之后的发电机转速改变量
Figure BDA0001787352560000023
其中，c为大于0的预设数。
优选的，在计算所述发电机转速变化幅值Δωg之后，还包括：
对所述发电机转速变化幅值Δωg进行限幅控制，得到限幅之后的发电机转速变化幅值
Figure BDA0001787352560000031
其中，b为预设幅值。
优选的，所述预设值m为1。
一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制装置，包括：
获取模块，用于：获取第n个控制周期的发电机输出功率Pg(n)和发电机转速ωg(n)、及第n-1个控制周期的发电机输出功率Pg(n-1)和发电机转速ωg(n-1)；
第一计算模块，用于：计算发电机输出功率变化量eP和发电机转速变化量eω，并获得发电机转速变化方向标志位a：
Figure BDA0001787352560000032
其中，eP＝Pg(n)-Pg(n-1)，eω＝ωg(n)-ωg(n-1)，m为大于0的预设值；
第二计算模块，用于：根据发电机输出功率改变量e'P和发电机转速改变量e'ω，计算发电机转速变化幅值Δωg：
Figure BDA0001787352560000033
其中，e'P＝|eP|，e'ω＝|eω|，k1和k2均为预设控制系数；
第三计算模块，用于：根据所述发电机转速ωg(n)、所述发电机转速变化方向标志位a、所述发电机转速变化幅值Δωg，计算发电机期望控制转矩Topt：Topt＝kopt(ωg(n)-aΔωg)2，其中，kopt为最优增益系数。
优选的，还包括：
最小值限制模块，用于：在计算发电机转速变化幅值Δωg之前，对所述发电机转速改变量e'ω进行最小值限制，得到最小值限制之后的发电机转速改变量e'ωl：
Figure BDA0001787352560000034
其中，c为大于0的预设数。
优选的，还包括：
限幅控制模块，用于：在计算所述发电机转速变化幅值Δωg之后，对所述发电机转速变化幅值Δωg进行限幅控制，得到限幅之后的发电机转速变化幅值Δω'g：
Figure BDA0001787352560000035
其中，b为预设幅值。
一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法的步骤。
本发明提供了一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法、装置、设备及计算机可读存储介质，其中该方法包括：获取第n个控制周期的发电机输出功率Pg(n)和发电机转速ωg(n)、及第n-1个控制周期的发电机输出功率Pg(n-1)和发电机转速ωg(n-1)；计算发电机输出功率变化量eP和发电机转速变化量eω，并获得发电机转速变化方向标志位a：
Figure BDA0001787352560000041
其中，eP＝Pg(n)-Pg(n-1)，eω＝ωg(n)-ωg(n-1)，m为大于0的预设值；根据发电机输出功率改变量e'P和发电机转速改变量e'ω，计算发电机转速变化幅值Δωg：
Figure BDA0001787352560000042
其中，e'P＝|eP|，e'ω＝|eω|，k1和k2均为预设控制系数；根据发电机转速ωg(n)、发电机转速变化方向标志位a、发电机转速变化幅值Δωg，计算发电机期望控制转矩Topt：Topt＝kopt(ωg(n)-aΔωg)2，其中，kopt为最优增益系数。
本申请公开的上述技术方案，计算发电机输出功率变化量eP和发电机转速变化量eω，eP＝Pg(n)-Pg(n-1)，eω＝ωg(n)-ωg(n-1)，根据发电机输出功率变化量eP、发电机转速变化量eω与0的关系确定发电机转速变化方向标志位a，即确定发电机组转速的变化方向，并根据发电机输出功率变化量eP、发电机转速变化量eω得到发电机输出功率改变量e'P和发电机转速改变量e'ω，其中，e'P＝|eP|，e'ω＝|eω|。根据e'P和e'ω确定发电机转速的变化幅值Δωg：
Figure BDA0001787352560000043
最终得到发电机转速的优化项-aΔωg，将优化项-aΔωg引入到
Figure BDA0001787352560000044
中，即得到Topt＝kopt(ωg(n)-aΔωg)2。该优化项考虑了风电机组自身结构、环境变化等因素对最优增益系数kopt所造成的影响，因此，可以实现发电机转速自动寻优，即实现真正的最优发电机转速控制，使风电机组始终运行在最优尖速比λopt，以实现最大风能利用系数Cpmax(λ,β)跟踪，从而实现最大风能捕获，以提高风电机组发电性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，其示出了本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法的流程图，可以包括：
S11：获取第n个控制周期的发电机输出功率Pg(n)和发电机转速ωg(n)、及第n-1个控制周期的发电机输出功率Pg(n-1)和发电机转速ωg(n-1)。
考虑到风力发电机组中发电机转速与发电机输出功率之间的曲线图呈抛物线形，且考虑到在现有间接最优转速控制方法中所计算出的发电机转速会因最优增益系数kopt的变化而偏离最优发电机转速，因此，为了便于确定发电机转速的变化方向，以使其可以达到最优发电机转速，从而实现最大功率输出，则可以获取风力发电机组在第n个控制周期的发电机输出功率Pg(n)和发电机转速ωg(n)，并获取风电机组在第n-1个控制周期的发电机输出功率Pg(n-1)和发电机转速ωg(n-1)，以便于根据发电机输出功率的变化情况以及发电机转速的变化情况判断风力发电机组运行在风能曲线的哪一侧。
S12：计算发电机输出功率变化量eP和发电机转速变化量eω，并获得发电机转速变化方向标志位a：
Figure BDA0001787352560000061
其中，eP＝Pg(n)-Pg(n-1)，eω＝ωg(n)-ωg(n-1)，m为大于0的预设值。
根据第n个控制周期的发电机输出功率Pg(n)、以及第n-1个控制周期的发电机输出功率Pg(n-1)，计算得到发电机输出功率变化量为：eP＝Pg(n)-Pg(n-1)。根据第n个控制周期的发电机转速ωg(n)、以及第n-1个控制周期的发电机转速ωg(n-1)，计算得到发电机转速变化量为：eω＝ωg(n)-ωg(n-1)。
根据发电机输出功率变化量eP与0的关系，以及发电机转速变化量eω与0的关系，判断风力发电机组运行在风能曲线中最大风能的哪一侧，从而获得发电机转速变化方向标志位a，即确定发电机组转速的变化方向(发电机转速应增大还是减小)。
具体地，若发电机输出功率变化量eP大于等于0，且发电机转速变化量eω大于等于0，或者若发电机输出功率变化量eP小于等于0，且发电机转速变化量eω小于等于0，则表明风力发电机组运行在风能曲线中最大风能的左侧，此时，若要实现最优发电机转速控制，则需增大发电机转速ωg(n)，即需要减小发电机期望控制转矩Topt，因此，为了便于后续计算，则可以将发电机转速变化方向标志位a设置为m，其中，m为大于0的预设值；若发电机输出功率变化量eP大于等于0，且发电机转速变化量eω小于等于0，或者若发电机输出功率变化量eP小于等于0，且发电机转速变化量eω大于等于0，则表明风力发电机组运行在风能曲线中最大风能的右侧，此时，若要实现最优发电机转速控制，则需要减少发电机转速ωg(n)，即需要增大发电机期望控制转矩Topt，因此，为了便于后续计算，则可以将发电机转速变化方向标志位a设置为-m。
也就是说，发电机转速变化方向标志位a具体为：
S13：根据发电机输出功率改变量e'P和发电机转速改变量e'ω，计算发电机转速变化幅值Δωg：
Figure BDA0001787352560000063
其中，e'P＝|eP|，e'ω＝|eω|，k1和k2均为预设控制系数。
在计算出发电机输出功率变化量eP、以及发电机转速变化量eω之后，则可以对应得到发电机输出功率改变量e'P和发电机转速改变量e'ω，其中，e'P＝|eP|，e′ω＝|eω|。
考虑到最大风能位置处的
Figure BDA0001787352560000071
因此，若要实现最大风能捕获，则dP越小越好，且dω越大越好。
为了对最优增益系数kopt进行优化，以使发电机转速可以处于最优发电机转速，则可以将发电机转速变化幅值Δωg设置为
Figure BDA0001787352560000072
其中，k1和k2均为预设控制系数(即预先根据风电机组运行工况所设定的控制系数，且可以根据风电机组运行工况进行对应的调整)。当发电机转速改变量e'ω比较小时，发电机转速变化幅值Δωg比较大，从而可以实现最大风能捕获，以使发电机转速达到最优发电机转速。
S14：根据发电机转速ωg(n)、发电机转速变化方向标志位a、发电机转速变化幅值Δωg，计算发电机期望控制转矩Topt：Topt＝kopt(ωg(n)-aΔωg)2，其中，kopt为最优增益系数。
在得到发电机转速ωg(n)、发电机转速变化方向标志位a、及发电机转速变化幅值Δωg之后，则可以得到发电机转速的优化项-aΔωg。将优化项-aΔωg引入到
Figure BDA0001787352560000073
中，以根据Topt＝kopt(ωg(n)-aΔωg)2计算发电机期望控制转矩Topt，并根据发电机期望控制转矩Topt来对发电机转速进行控制，从而实现最优发电机转速控制，使风电机组始终运行在最优尖速比λopt，从而实现最大风能捕获。
其中，优化项变化幅值根据
Figure BDA0001787352560000074
进行调整，即实现了根据发电机转速与最优发电机转速所偏离的情况进行实时调整，从而实现发电机转速自动寻优，以使风力发电机组能快速恢复到最优尖速比λopt的运行状态，进而提高风电机组发电性能。
本申请公开的上述技术方案，计算发电机输出功率变化量eP和发电机转速变化量eω，eP＝Pg(n)-Pg(n-1)，eω＝ωg(n)-ωg(n-1)，根据发电机输出功率变化量eP、发电机转速变化量eω与0的关系确定发电机转速变化方向标志位a，即确定发电机组转速的变化方向，并根据发电机输出功率变化量eP、发电机转速变化量eω得到发电机输出功率改变量e'P和发电机转速改变量e'ω，其中，e'P＝|eP|，e'ω＝|eω|。根据e'P和e'ω确定发电机转速的变化幅值Δωg：
Figure BDA0001787352560000075
最终得到发电机转速的优化项-aΔωg，将优化项-aΔωg引入到
Figure BDA0001787352560000076
中，即得到Topt＝kopt(ωg(n)-aΔωg)2。该优化项考虑了风电机组自身结构、环境变化等因素对最优增益系数kopt所造成的影响，因此，可以实现发电机转速自动寻优，即实现真正的最优发电机转速控制，使风电机组始终运行在最优尖速比λopt，以实现最大风能利用系数Cpmax(λ,β)跟踪，从而实现最大风能捕获，以提高风电机组发电性能。
本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法，在计算发电机转速变化幅值Δωg之前，还可以包括：
对发电机转速改变量e'ω进行最小值限制，得到最小值限制之后的发电机转速改变量
Figure BDA0001787352560000081
其中，c为大于0的预设数。
在得到发电机转速改变量e'ω之后，且在根据发电机输出功率改变量e'P和发电机转速改变量e'ω计算发电机转速变化幅值Δωg之前，为了避免发电机转速改变量e'ω等于0(因发电机转速改变量e'ω在发电机转速变化幅值Δωg中作为分母使用)，则可以对发电机转速改变量e'ω进行最小值限制，得到最小值限制之后的发电机转速改变量e'ωl为：
Figure BDA0001787352560000082
其中，c为大于0的预设数(数值比较小的正数)。
在得到最小值限制之后的发电机转速改变量e'ωl之后，则可以将其带入到发电机转速变化幅值Δωg中，即此时的发电机转速变化幅值Δωg为：
Figure BDA0001787352560000083
本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法，在计算发电机转速变化幅值Δωg之后，还可以包括：
对发电机转速变化幅值Δωg进行限幅控制，得到限幅之后的发电机转速变化幅值Δω'g：
Figure BDA0001787352560000084
其中，b为预设幅值。
在计算得到发电机转速变化幅值Δωg之后，为了避免优化项变化幅值过大，则可以对发电机转速变化幅值Δωg进行限幅控制，以将其控制在一定的范围之内。
具体地，若发电机转速变化幅值Δωg大于等于预设幅值b(预先根据风电机组的运行特性所设置的幅值)，则令限幅之后的发电机转速变化幅值Δω'g＝b；若发电机转速变化幅值Δωg小于等于-b，则令限幅之后的发电机转速变化幅值Δω'g＝-b；若发电机转速变化幅值Δωg处于(-b,b)范围内，则令限幅之后的发电机转速变化幅值Δω'g等于发电机转速变化幅值Δωg。即将发电机转速变化幅值Δωg限制在(-b,b)之内，也即限幅之后的发电机转速变化幅值具体为：
本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法，预设值m可以为1。
上述所提及的预设值m具体可以为1，相应地，发电机转速变化方向标志位a具体为：
Figure BDA0001787352560000092
即发电机转速变化方向标志位a仅起到确定发电机组转速的变化方向的作用。
本发明实施例还提供了一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制装置，请参见图2，其示出了本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制装置的结构示意图，可以包括：
获取模块11，用于：获取第n个控制周期的发电机输出功率Pg(n)和发电机转速ωg(n)、及第n-1个控制周期的发电机输出功率Pg(n-1)和发电机转速ωg(n-1)；
第一计算模块12，用于：计算发电机输出功率变化量eP和发电机转速变化量eω，并获得发电机转速变化方向标志位a：
Figure BDA0001787352560000093
其中，eP＝Pg(n)-Pg(n-1)，eω＝ωg(n)-ωg(n-1)，m为大于0的预设值；
第二计算模块13，用于：根据发电机输出功率改变量e'P和发电机转速改变量e'ω，计算发电机转速变化幅值Δωg：
Figure BDA0001787352560000094
其中，e'P＝|eP|，e'ω＝|eω|，k1和k2均为预设控制系数；
第三计算模块14，用于：根据发电机转速ωg(n)、发电机转速变化方向标志位a、发电机转速变化幅值Δωg，计算发电机期望控制转矩Topt：Topt＝kopt(ωg(n)-aΔωg)2，其中，kopt为最优增益系数。
本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制装置，还可以包括：
最小值限制模块，用于：在计算发电机转速变化幅值Δωg之前，对发电机转速改变量e'ω进行最小值限制，得到最小值限制之后的发电机转速改变量
Figure BDA0001787352560000102
其中，c为大于0的预设数。
本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制装置，还可以包括：
限幅控制模块，用于：在计算发电机转速变化幅值Δωg之后，对发电机转速变化幅值Δωg进行限幅控制，得到限幅之后的发电机转速变化幅值Δω'g：其中，b为预设幅值。
本发明实施例还提供了一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制设备，请参见图3，其示出了本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制设备的结构示意图，可以包括：
存储器21，用于存储计算机程序；
处理器22，用于执行计算机程序时实现上述任一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法的步骤。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法的步骤。
本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制装置、设备及计算机可读存储介质中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法中对应部分的详细说明，在此不再赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法，其特征在于，包括：
获取第n个控制周期的发电机输出功率Pg(n)和发电机转速ωg(n)、及第n-1个控制周期的发电机输出功率Pg(n-1)和发电机转速ωg(n-1)，其中，n＞1；
计算发电机输出功率变化量eP和发电机转速变化量eω，并获得发电机转速变化方向标志位a：
Figure FDA0002283013000000011
其中，eP＝Pg(n)-Pg(n-1)，eω＝ωg(n)-ωg(n-1)，m为大于0的预设值；
根据发电机输出功率改变量e'P和发电机转速改变量e'ω，计算发电机转速变化幅值Δωg：其中，e'P＝|eP|，e'ω＝|eω|，k1和k2均为预设控制系数；
根据所述发电机转速ωg(n)、所述发电机转速变化方向标志位a、所述发电机转速变化幅值Δωg，计算发电机期望控制转矩Topt：Topt＝kopt(ωg(n)-aΔωg)2，其中，kopt为最优增益系数。
2.根据权利要求1所述的提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法，其特征在于，在计算发电机转速变化幅值Δωg之前，还包括：
对所述发电机转速改变量e'ω进行最小值限制，得到最小值限制之后的发电机转速改变量
Figure FDA0002283013000000013
Figure FDA0002283013000000014
其中，c为大于0的预设数。
3.根据权利要求2所述的提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法，其特征在于，在计算所述发电机转速变化幅值Δωg之后，还包括：
对所述发电机转速变化幅值Δωg进行限幅控制，得到限幅之后的发电机转速变化幅值Δω'g：
Figure FDA0002283013000000021
其中，b为预设幅值。
4.根据权利要求1所述的提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法，其特征在于，所述预设值m为1。
5.一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于：获取第n个控制周期的发电机输出功率Pg(n)和发电机转速ωg(n)、及第n-1个控制周期的发电机输出功率Pg(n-1)和发电机转速ωg(n-1)，其中，n＞1；
第一计算模块，用于：计算发电机输出功率变化量eP和发电机转速变化量eω，并获得发电机转速变化方向标志位a：
Figure FDA0002283013000000022
其中，eP＝Pg(n)-Pg(n-1)，eω＝ωg(n)-ωg(n-1)，m为大于0的预设值；
第二计算模块，用于：根据发电机输出功率改变量e'P和发电机转速改变量e'ω，计算发电机转速变化幅值Δωg：其中，e'P＝|eP|，e'ω＝|eω|，k1和k2均为预设控制系数；
第三计算模块，用于：根据所述发电机转速ωg(n)、所述发电机转速变化方向标志位a、所述发电机转速变化幅值Δωg，计算发电机期望控制转矩Topt：Topt＝kopt(ωg(n)-aΔωg)2，其中，kopt为最优增益系数。
6.根据权利要求5所述的提高大型风电机组发电性能的最优转速控制装置，其特征在于，还包括：
最小值限制模块，用于：在计算发电机转速变化幅值Δωg之前，对所述发电机转速改变量e'ω进行最小值限制，得到最小值限制之后的发电机转速改变量
Figure FDA0002283013000000032
其中，c为大于0的预设数。
7.根据权利要求6所述的提高大型风电机组发电性能的最优转速控制装置，其特征在于，还包括：
限幅控制模块，用于：在计算所述发电机转速变化幅值Δωg之后，对所述发电机转速变化幅值Δωg进行限幅控制，得到限幅之后的发电机转速变化幅值Δω'g：
Figure FDA0002283013000000033
其中，b为预设幅值。
8.一种提高大型风电机组发电性能的最优转速控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4任一项所述的提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至4任一项所述的提高大型风电机组发电性能的最优转速控制方法的步骤。
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