CN112412697B - 变桨需求速率修正方法、装置及风力发电机组 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种变桨需求速率修正方法、装置及风力发电机组。该方法包括:确定当前时刻风力发电机组桨叶的初始变桨需求速率;利用比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率;根据初始变桨需求速率和变桨需求修正速率,确定当前时刻桨叶的目标变桨需求速率;将目标变桨需求速率发送至变桨执行机构,以使变桨执行机构根据目标变桨需求速率执行变桨。本发明实施例的变桨需求速率修正方法、装置及风力发电机组,通过利用比例积分控制器对变桨需求速率进行修正,能够消除执行静差,提高变桨执行机构的变桨执行精度。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域,尤其涉及一种变桨需求速率修正方法、装置及风力发电机组。
背景技术
风力发电机组的变桨执行机构主要接收变桨位置指令或变桨速率指令。对于接收变桨位置指令的变桨执行机构,无需风力发电机组主控制器对变桨位置指令包括的变桨需求位置进行修正,变桨需求位置的修正由其内部程序进行修正。对于接收变桨速率指令的变桨执行机构,需要风力发电机组主控制器对变桨速率指令包括的变桨需求速率进行修正。
目前,风力发电机组主控制器对变桨需求速率进行修正主要是利用比例控制器进行修正。但是,比例控制器无法消除执行静差,变桨执行机构的变桨执行精度较差。
发明内容
本发明实施例提供一种变桨需求速率修正方法、装置及风力发电机组,能够提高变桨执行机构的变桨执行精度。
一方面,本发明实施例提供了一种变桨需求速率修正方法,包括:
确定当前时刻风力发电机组桨叶的初始变桨需求速率;
利用比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率;
基于变桨需求修正速率对初始变桨需求速率进行修正,得到当前时刻桨叶的目标变桨需求速率;
将目标变桨需求速率发送至变桨执行机构,以使变桨执行机构根据目标变桨需求速率执行变桨。
在本发明的一个实施例中,确定当前时刻风力发电机组桨叶的初始变桨需求速率,包括:
根据当前时刻桨叶的变桨需求位置、当前时刻的前一时刻桨叶的变桨需求位置、以及风力发电机组的主控制器的运算周期,计算初始变桨需求速率。
在本发明的一个实施例中,利用比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率,包括:
根据当前时刻桨叶的变桨需求位置和当前时刻桨叶的桨距角实际执行位置,计算当前时刻桨叶的桨距角执行误差;
根据当前时刻桨叶的桨距角执行误差以及比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率。
在本发明的一个实施例中,根据当前时刻桨叶的桨距角执行误差以及比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率,包括:
根据当前时刻桨叶的桨距角执行误差、比例积分控制器的比例控制系数、比例积分控制器的积分控制系数、风力发电机组的主控制器的运算周期、当前时刻的前一时刻桨叶的桨距角执行误差以及当前时刻的前一时刻桨叶对应的变桨需求修正速率,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率。
在本发明的一个实施例中,在根据当前时刻桨叶的桨距角执行误差以及比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率之前,本发明实施例提供的变桨需求速率修正方法还包括:
若当前时刻桨叶的桨距角执行误差在预设误差范围内,则将当前时刻桨叶的桨距角执行误差赋值为第一误差值;
若当前时刻桨叶的桨距角执行误差不在预设误差范围内,则保持当前时刻桨叶的桨距角执行误差不变。
在本发明的一个实施例中,基于变桨需求修正速率对初始变桨需求速率进行修正,包括:
将初始变桨需求速率和变桨需求修正速率进行求和运算,得到当前时刻桨叶的目标变桨需求速率。
另一方面,本发明实施例提供了一种变桨需求速率修正装置,包括:
变桨需求速率确定模块,用于确定当前时刻风力发电机组桨叶的初始变桨需求速率;
变桨需求修正速率确定模块,用于利用比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率;
变桨需求速率修正模块,用于基于变桨需求修正速率对初始变桨需求速率进行修正,得到当前时刻桨叶的目标变桨需求速率;
变桨需求速率发送模块,用于将目标变桨需求速率发送至变桨执行机构,以使变桨执行机构根据目标变桨需求速率执行变桨。
在本发明的一个实施例中,变桨需求速率确定模块,具体用于:
根据当前时刻桨叶的变桨需求位置、当前时刻的前一时刻桨叶的变桨需求位置、以及风力发电机组的主控制器的运算周期,计算初始变桨需求速率。
在本发明的一个实施例中,变桨需求修正速率确定模块,包括:
计算单元,用于根据当前时刻桨叶的变桨需求位置和当前时刻桨叶的桨距角实际执行位置,计算当前时刻桨叶的桨距角执行误差;
确定单元,用于根据当前时刻桨叶的桨距角执行误差以及比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率。
在本发明的一个实施例中,确定单元,具体用于:
根据当前时刻桨叶的桨距角执行误差、比例积分控制器的比例控制系数、比例积分控制器的积分控制系数、风力发电机组的主控制器的运算周期、当前时刻的前一时刻桨叶的桨距角执行误差以及当前时刻的前一时刻桨叶对应的变桨需求修正速率,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率。
在本发明的一个实施例中,变桨需求修正速率确定模块,还包括:
调整单元,用于若当前时刻桨叶的桨距角执行误差在预设误差范围内,则将当前时刻桨叶的桨距角执行误差赋值为第一误差值;若当前时刻桨叶的桨距角执行误差不在预设误差范围内,则保持当前时刻桨叶的桨距角执行误差不变。
在本发明的一个实施例中,变桨需求速率修正模块,具体用于:
将变桨需求速率和变桨需求修正速率进行求和运算,得到当前时刻桨叶的目标变桨需求速率。
再一方面,本发明实施例提供一种风力发电机组,包括本发明实施例提供的变桨需求速率修正装置。
本发明实施例的变桨需求速率修正方法、装置及风力发电机组,通过利用比例积分控制器对变桨需求速率进行修正,能够消除执行静差,提高变桨执行机构的变桨执行精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例提供的变桨需求速率修正方法的流程示意图;
图2示出了本发明实施例提供的变桨需求速率修正的结构示意图;
图3示出了本发明实施例提供的桨距角执行误差的调整示意图;
图4示出了本发明实施例提供的变桨需求速率修正装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例,为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细描述。应理解,此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明,并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
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、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、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……”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。
为了解决现有技术问题,本发明实施例提供一种变桨需求速率修正方法、装置及风力发电机组。下面首先对本发明实施例提供的变桨需求速率修正方法进行说明。
图1示出了本发明实施例提供的变桨需求速率修正方法的流程示意图。变桨需求速率修正方法可以包括:
S101:确定当前时刻风力发电机组桨叶的初始变桨需求速率。
S102:利用比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率。
S103:基于变桨需求修正速率对初始变桨需求速率进行修正,得到当前时刻桨叶的目标变桨需求速率。
S104:将目标变桨需求速率发送至变桨执行机构,以使变桨执行机构根据目标变桨需求速率执行变桨。
本发明实施例的变桨需求速率修正方法,通过利用比例积分控制器对变桨需求速率进行修正,能够消除执行静差,提高变桨执行机构的变桨执行精度。
在本发明的一个实施例中,在确定当前时刻风力发电机组桨叶的初始变桨需求速率时,可以根据当前时刻桨叶的变桨需求位置、当前时刻的前一时刻桨叶的变桨需求位置、以及风力发电机组的主控制器的运算周期,计算初始变桨需求速率。
具体的,可以通过公式(1)计算初始变桨需求速率。
其中,公式(1)中,νi(k)为当前时刻第i个桨叶初始变桨需求速率,βi(k)为当前时刻第i个桨叶的变桨需求位置,βi(k-1)为当前时刻的前一时刻第i个桨叶的变桨需求位置,dT为风力发电机组的主控制器的运算周期。
在本发明的一个实施例中,在利用比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率时,可以根据当前时刻桨叶的变桨需求位置和当前时刻桨叶的桨距角实际执行位置,计算当前时刻桨叶的桨距角执行误差;根据当前时刻桨叶的桨距角执行误差以及比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率。
具体的,可以通过公式(2)计算当前时刻桨叶的桨距角执行误差。
ei(k)=βi(k)-αi(k) (2)
其中,公式(2)中,ei(k)为当前时刻第i个桨叶的桨距角执行误差,βi(k)为当前时刻第i个桨叶的变桨需求位置,αi(k)为当前时刻第i个桨叶的桨距角实际执行位置。
在实际使用中,由于变桨执行机构存在死区,因此,若直接使用公式(2)确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率,会导致变桨机构频繁动作。基于此,在本发明的一个实施例中,可以对变桨需求修正速率再进行调整。在本发明的一个实施例中,若当前时刻桨叶的桨距角执行误差在预设误差范围内,则将当前时刻桨叶的桨距角执行误差赋值为第一误差值。
示例性的,假设预设误差范围区间为(-0.1°,0.1°),第一误差值为0°,当前时刻桨叶的桨距角执行误差为0.07°。当前时刻桨叶的桨距角执行误差在预设误差范围区间(-0.1°,0.1°),则将当前时刻桨叶的桨距角执行误差赋值为0°。
再示例性的,假设预设误差范围区间为(-0.1°,0.1°),第一误差值为0°,当前时刻桨叶的桨距角执行误差为1°。当前时刻桨叶的桨距角执行误差不在预设误差范围区间(-0.1°,0.1°),则保持当前时刻桨叶的桨距角执行误差不变,即不对当前时刻桨叶的桨距角执行误差重新赋值,当前时刻桨叶的桨距角执行误差还为1°。
通过本发明实施例,可以将变桨执行机构的最终桨距角执行误差控制在预设误差范围之内,降低变桨执行机构的动作频率。
在本发明的一个实施例中,在根据当前时刻桨叶的桨距角执行误差以及比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率时,可以根据当前时刻桨叶的桨距角执行误差、比例积分控制器的比例控制系数、比例积分控制器的积分控制系数、风力发电机组的主控制器的运算周期、当前时刻的前一时刻桨叶的桨距角执行误差以及当前时刻的前一时刻桨叶对应的变桨需求修正速率,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率。
具体的,可以通过公式(3)和公式(4)确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率。
yi(k)=dyi(k)+yi(k-1) (3)
其中,公式(3)和公式(4)中,yi(k)为当前时刻第i个桨叶对应的变桨需求修正速率,yi(k-1)为当前时刻的前一时刻第i个桨叶对应的变桨需求修正速率,Ki为比例积分控制器的积分控制系数,Kp为比例积分控制器的比例控制系数,ei(k)为当前时刻第i个桨叶的桨距角执行误差,ei(k-1)为当前时刻的前一时刻第i个桨叶的桨距角执行误差,dT为风力发电机组的主控制器的运算周期。
在本发明的一个实施例中,在基于变桨需求修正速率对初始变桨需求速率进行修正时,可以将初始变桨需求速率和变桨需求修正速率进行求和运算,得到当前时刻桨叶的目标变桨需求速率。
具体的,可以通过公式(5)对初始变桨需求速率进行修正得到当前时刻桨叶的目标变桨需求速率。
Zi(k)=vi(k)+yi(k) (5)
其中,公式(5)中,Zi(k)为当前时刻第i个桨叶的目标变桨需求速率,vi(k)为当前时刻第i个桨叶初始变桨需求速率,yi(k)为当前时刻第i个桨叶对应的变桨需求修正速率。
在本发明的一个实施例中,连续系统比例积分算法公式如下:
其中,公式(6)中,Ki为比例积分控制器的积分控制系数,Kp为比例积分控制器的比例控制系数,G(s)为数据s经过比例和积分控制调节后得到的数据。
由于目前普遍采用比例控制器进行控制,本发明实施例在利用比例积分控制器后,比例控制系数Kp可以使用原有数值,积分控制系数Ki可以设置为十分之一Kp,即Kp/10。
图2示出了本发明实施例提供的变桨需求速率修正的结构示意图。
变桨控制单元输出的当前时刻第i个桨叶的变桨需求位置βi(k)经过微分单元的处理,得到当前时刻第i个桨叶初始变桨需求速率vi(k)。
变桨控制单元输出的当前时刻第i个桨叶的变桨需求位置βi(k)与变桨执行机构输出的当前时刻第i个桨叶的桨距角实际执行位置αi(k)进行做差计算,得到当前时刻第i个桨叶的桨距角执行误差ei(k)。
当前时刻第i个桨叶的桨距角执行误差ei(k)经过比例积分控制器的处理,得到当前时刻第i个桨叶对应的变桨需求修正速率yi(k)。
当前时刻第i个桨叶初始变桨需求速率vi(k)与当前时刻第i个桨叶对应的变桨需求修正速率yi(k)进行做和计算,得到当前时刻第i个桨叶的目标变桨需求速率Zi(k)。
当前时刻第i个桨叶的目标变桨需求速率Zi(k)输入至变桨执行机构,变桨执行机构根据当前时刻第i个桨叶的目标变桨需求速率Zi(k)执行变桨。
图3示出了本发明实施例提供的桨距角执行误差的调整示意图。
以实际风力发电机组为例,当变桨位置设定为0°时,由于死区的存在,桨叶的位置严重偏离0°。如果采用比例控制器确定变桨需求修正速率,由于没有时间累积效应,只要桨距角实际执行位置没有突破死区,那么变桨执行机构不会对桨距角执行误差进行调整。而本发明实施例通过利用比例积分控制器确定变桨需求修正速率,桨距角执行误差会随着时间逐渐累积,从图3中可以看出当桨距角执行误差累积使得桨距角实际执行位置突破死区时,桨叶进行了两次动作调整,使得桨距角执行误差为0.04°。
由于此时变桨位置仍然有误差,那么随着时间的累积,变桨执行机构必然会再次调整,这样会导致变桨执行机构动作频率上升过高,与保护变桨电机的需求相违背。因此,在本发明的一个实施例中,设置位置误差死区,即预设误差范围(比如,-0.1°至0.1°)。当桨距角执行误差不在预设误差范围内时(即桨距角执行误差的绝对值大于0.1°),比例积分控制器正常工作;当桨距角执行误差在预设误差范围内时(即桨距角执行误差的绝对值小于或等于0.1°),将输入至比例积分控制器的桨距角执行误差强制为0°。这样可以将变桨执行机构的最终桨距角执行误差控制在预设误差范围之内,并且降低变桨执行机构的动作频率。
在图3中,当桨距角执行误差为0.04°时,此时,桨距角执行误差0.04°在预设误差范围内时,将桨距角执行误差强制为0°。在图3中,为了便于区分桨距角执行误差强制为0°的过程,将桨距角执行误差强制为0°采用斜线进行表示。
本发明实施例的变桨需求速率修正方法,通过利用比例积分控制器对变桨需求速率进行修正,能够消除执行静差,提高变桨执行机构的变桨执行精度,并且降低变桨执行机构的动作频率,保护变桨电机。
与上述的方法实施例相对应,本发明实施例还提供一种变桨需求速率修正装置。如图4所示,图4示出了本发明实施例提供的变桨需求速率修正装置的结构示意图。变桨需求速率修正装置可以包括:
变桨需求速率确定模块401,用于确定当前时刻风力发电机组桨叶的初始变桨需求速率。
变桨需求修正速率确定模块402,用于利用比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率。
变桨需求速率修正模块403,用于基于变桨需求修正速率对初始变桨需求速率进行修正,得到当前时刻桨叶的目标变桨需求速率;
变桨需求速率发送模块404,用于将目标变桨需求速率发送至变桨执行机构,以使变桨执行机构根据目标变桨需求速率执行变桨。
在本发明的一个实施例中,变桨需求速率确定模块,具体可以用于:
根据当前时刻桨叶的变桨需求位置、当前时刻的前一时刻桨叶的变桨需求位置、以及风力发电机组的主控制器的运算周期,计算初始变桨需求速率。
在本发明的一个实施例中,变桨需求修正速率确定模块,可以包括:
计算单元,用于根据当前时刻桨叶的变桨需求位置和当前时刻桨叶的桨距角实际执行位置,计算当前时刻桨叶的桨距角执行误差;
确定单元,用于根据当前时刻桨叶的桨距角执行误差以及比例积分控制器,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率。
在本发明的一个实施例中,确定单元,具体可以用于:
根据当前时刻桨叶的桨距角执行误差、比例积分控制器的比例控制系数、比例积分控制器的积分控制系数、风力发电机组的主控制器的运算周期、当前时刻的前一时刻桨叶的桨距角执行误差以及当前时刻的前一时刻桨叶对应的变桨需求修正速率,确定当前时刻桨叶对应的变桨需求修正速率。
在本发明的一个实施例中,变桨需求修正速率确定模块,还可以包括:
调整单元,用于若当前时刻桨叶的桨距角执行误差在预设误差范围内,则将当前时刻桨叶的桨距角执行误差赋值为第一误差值;若当前时刻桨叶的桨距角执行误差不在预设误差范围内,则保持当前时刻桨叶的桨距角执行误差不变。
在本发明的一个实施例中,变桨需求速率修正模块,具体可以用于:
将变桨需求速率和变桨需求修正速率进行求和运算,得到当前时刻桨叶的目标变桨需求速率。
再一方面,本发明实施例提供一种风力发电机组,可以包括本发明实施例提供的变桨需求速率修正装置。
需要明确的是,本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见,这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中,描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是,本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤,本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后,作出各种改变、修改和添加,或者改变步骤之间的顺序。
以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时,其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时,本发明的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中,或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路,等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。
还需要说明的是,本发明中提及的示例性实施例,基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是,本发明不局限于上述步骤的顺序,也就是说,可以按照实施例中提及的顺序执行步骤,也可以不同于实施例中的顺序,或者若干步骤同时执行。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。应理解,本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种变桨需求速率修正方法,其特征在于,应用于风力发电机组的主控制器,所述方法包括:
确定当前时刻风力发电机组桨叶的初始变桨需求速率;
利用比例积分控制器,确定当前时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率;
基于所述变桨需求修正速率对所述初始变桨需求速率进行修正,得到当前时刻所述桨叶的目标变桨需求速率;
将所述目标变桨需求速率发送至变桨执行机构,以使所述变桨执行机构根据所述目标变桨需求速率执行变桨;
其中,所述利用比例积分控制器,确定当前时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率,包括:
根据当前时刻所述桨叶的变桨需求位置和当前时刻所述桨叶的桨距角实际执行位置,计算当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差;
根据当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差以及所述比例积分控制器,确定当前时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定当前时刻风力发电机组桨叶的初始变桨需求速率,包括:
根据当前时刻所述桨叶的变桨需求位置、当前时刻的前一时刻所述桨叶的变桨需求位置、以及所述风力发电机组的主控制器的运算周期,计算所述初始变桨需求速率。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差以及所述比例积分控制器,确定当前时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率,包括:
根据当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差、所述比例积分控制器的比例控制系数、所述比例积分控制器的积分控制系数、所述风力发电机组的主控制器的运算周期、当前时刻的前一时刻所述桨叶的桨距角执行误差以及当前时刻的前一时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率,确定当前时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率;
通过下式确定当前时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率:
yi(k)=dyi(k)+yi(k-1)
其中,yi(k)为当前时刻第i个桨叶对应的变桨需求修正速率,yi(k-1)为当前时刻的前一时刻第i个桨叶对应的变桨需求修正速率,Ki为比例积分控制器的积分控制系数,Kp为比例积分控制器的比例控制系数,ei(k)为当前时刻第i个桨叶的桨距角执行误差,ei(k-1)为当前时刻的前一时刻第i个桨叶的桨距角执行误差,dT为风力发电机组的主控制器的运算周期。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述根据当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差以及所述比例积分控制器,确定当前时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率之前,所述方法还包括:
若当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差在预设误差范围内,则将当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差赋值为第一误差值;
若当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差不在预设误差范围内,则保持当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差不变。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述变桨需求修正速率对所述初始变桨需求速率进行修正,包括:
将所述初始变桨需求速率和所述变桨需求修正速率进行求和运算,得到当前时刻所述桨叶的目标变桨需求速率。
6.一种变桨需求速率修正装置,其特征在于,所述装置应用于风力发电机组的主控制器,所述装置包括:
变桨需求速率确定模块,用于确定当前时刻风力发电机组桨叶的初始变桨需求速率;
变桨需求修正速率确定模块,用于利用比例积分控制器,确定当前时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率;
变桨需求速率修正模块,用于基于所述变桨需求修正速率对所述初始变桨需求速率进行修正,得到当前时刻所述桨叶的目标变桨需求速率;
变桨需求速率发送模块,用于将所述目标变桨需求速率发送至变桨执行机构,以使所述变桨执行机构根据所述目标变桨需求速率执行变桨;
其中,所述变桨需求修正速率确定模块,包括:
计算单元,用于根据当前时刻所述桨叶的变桨需求位置和当前时刻所述桨叶的桨距角实际执行位置,计算当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差;
确定单元,用于根据当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差以及所述比例积分控制器,确定当前时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述变桨需求速率确定模块,具体用于:
根据当前时刻所述桨叶的变桨需求位置、当前时刻的前一时刻所述桨叶的变桨需求位置、以及所述风力发电机组的主控制器的运算周期,计算初始所述变桨需求速率。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述确定单元,具体用于:
根据当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差、所述比例积分控制器的比例控制系数、所述比例积分控制器的积分控制系数、所述风力发电机组的主控制器的运算周期、当前时刻的前一时刻所述桨叶的桨距角执行误差以及当前时刻的前一时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率,确定当前时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率;
所述确定单元,具体用于通过下式确定当前时刻所述桨叶对应的变桨需求修正速率:
yi(k)=dyi(k)+yi(k-1)
其中,yi(k)为当前时刻第i个桨叶对应的变桨需求修正速率,yi(k-1)为当前时刻的前一时刻第i个桨叶对应的变桨需求修正速率,Ki为比例积分控制器的积分控制系数,Kp为比例积分控制器的比例控制系数,ei(k)为当前时刻第i个桨叶的桨距角执行误差,ei(k-1)为当前时刻的前一时刻第i个桨叶的桨距角执行误差,dT为风力发电机组的主控制器的运算周期。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述变桨需求修正速率确定模块,还包括:
调整单元,用于若当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差在预设误差范围内,则将当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差赋值为第一误差值;若当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差不在预设误差范围内,则保持当前时刻所述桨叶的桨距角执行误差不变。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述变桨需求速率修正模块,具体用于:
将所述变桨需求速率和所述变桨需求修正速率进行求和运算,得到当前时刻所述桨叶的目标变桨需求速率。
11.一种风力发电机组,其特征在于,所述风力发电机组包括权利要求7至10任一项所述的变桨需求速率修正装置。
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