基于GH Bladed風電機組控制器參數(shù)整定與優(yōu)化.pdf

1、目前，國內(nèi)外大型風電機組控制器中仍主要采用PI控制算法。由于風力發(fā)電系統(tǒng)的非線性和參數(shù)時變等特點，機組線性模型不易獲得。在各個風速工作點的線性化模型參數(shù)變化較大，基于某個風速點模型整定的PI參數(shù)無法在整個工作范圍都取得最優(yōu)控制效果。針對風力發(fā)電機組控制器參數(shù)在設計和優(yōu)化過程中不易計算與整定的問題。本課題根據(jù)不同風速點先應用Bladed軟件對風電機組模型進行線性化處理，獲取用于PI參數(shù)整定的線性化模型，然后應用免疫遺傳算法分別整定出各個風

2、速點的最優(yōu)PI參數(shù);再根據(jù)多組變槳控制器PI參數(shù)與槳距角之間變化規(guī)律，通過變增益PI控制自適應調(diào)整PI參數(shù)，仿真結(jié)果表明了本課題采用的參數(shù)整定與優(yōu)化方法的優(yōu)越性。
　　隨著風力發(fā)電機組不斷向大型化發(fā)展，風湍流、風剪切、塔影等效應使得整個槳葉掃掠平面內(nèi)風速差異明顯增大，風輪氣動載荷不均衡也給風電機組造成很大疲勞載荷和振動。采用基于坐標變換的獨立變槳控制可實現(xiàn)載荷反饋控制，有效的改善風輪氣動載荷不均衡的問題。目前已在國外大型風電機組應

3、用的獨立變槳距控制策略多采用3獨立PI控制環(huán)結(jié)構(gòu)，為解決多組PI參數(shù)的綜合優(yōu)化問題。本課題通過正交實驗分析各個PI控制器參數(shù)對系統(tǒng)性能指標的影響趨勢及影響程度，然后在正交實驗的基礎(chǔ)上采用免疫遺傳算法對獨立變槳控制器PI參數(shù)進行優(yōu)化。為了提高風力發(fā)電機組控制算法仿真的可信性，同時降低控制器的設計和分析難度，本課題最后結(jié)合Bladed外控制器、Matlab引擎技術(shù)和命名管道技術(shù)開發(fā)了Matlab與Bladed聯(lián)合仿真平臺，對基于坐標變換的獨