基于SVR的风力发电机组高风速段有效风速估计方法

    公开(公告)号:CN106979126B

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201710237489.8

    申请日:2017-04-12

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G06F17/50 F03D7/02 F03D17/00

    摘要: 本发明公开了一种基于SVR的风力发电机组高风速段有效风速估计方法。该方法包括SVR模型训练和模型在线使用两步。在SVR模型训练的过程中,使用传感器获取训练特征集和目标集,对特征集进行归一化,得到SVR的训练集,使用GA算法选择惩罚参数和核函数参数,得到训练好的SVR模型;在模型在线使用过程中,实时获得机组的输出数据,归一化后输入到训练好的SVR模型中,经过低通滤波器之后,得到最终的有效风速估计值。该方法合理利用了机组的输出数据,能够针对高风速段的风电机组进行有效风速估计,设计过程简单,易于实施,可代替LIDAR测风装置,所得有效风速估计值可用于为减小机组机械载荷提供前馈控制信息和风电场风资源评估,从而提高风电场的经济效益。

    一种变速风力发电机组的变桨变矩联合控制方法

    公开(公告)号:CN108167120A

    公开(公告)日:2018-06-15

    申请号:CN201711309947.0

    申请日:2017-12-11

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: F03D7/04

    摘要: 本发明公开了一种变速风力发电机组的变桨变矩联合控制方法。考虑未建模动态和干扰,建立风力发电机组的简化动态模型。计算功率调节误差动态特性。选择滑模面和切换函数,设计滑模增益的自适应更新机制,得到滑模变结构电磁转矩控制信号。定义风轮转速期望误差动态特性。将风电机组简化动态模型进行改写,得到桨距角初步表达式。将低通滤波器对非仿射不确定项和干扰项的逼近结果代入桨距角初步表达式中,得到桨距角最终表达式。该联合控制方法能够较好应对风电机组的非仿射不确定特性,结构简单,鲁棒性好,能够提供更加平稳的风轮转速和发电功率,减小风电机组的机械载荷,延长其使用寿命,并为电网提供高质量的电能。

    一种基于宽度学习的风电机组有效风速估计方法

    公开(公告)号:CN111079343B

    公开(公告)日:2022-05-17

    申请号:CN201911224393.3

    申请日:2019-12-04

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G06F30/27 G06Q50/06

    摘要: 本发明公开了一种基于宽度学习的有效风速估计方法,针对不同运行方式,根据互信息指标选择不同的机组输出数据作为风速估计模型的输入,并进行去相关处理以提高风速估计的准确率,对得到的机组输出数据进行归一化、加噪处理,构造宽度学习模型训练集,并使用该训练集确定宽度学习模型的结构和参数,训练得到的针对不同机组工作区域的有效风速估计模型根据机组的实时输出,在线给出有效风速估计值。本方法能够代替昂贵的激光雷达测风装置,极大地降低风电场的建设和运维成本,该方法不依赖于风电系统模型,得到的风速估计模型适应于不同的机组运行方式,鲁棒性好,实施成本低,具有较好的实用性和较高的准确率。

    一种基于ELM的变速风电机组最大风能捕获方法

    公开(公告)号:CN111075647B

    公开(公告)日:2021-06-22

    申请号:CN201911224529.0

    申请日:2019-12-04

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: F03D7/00

    摘要: 本发明公开了一种基于ELM的最大风能捕获方法。获取机组某段时间内的有效风速信息和对应时间段的与有效风速相关的机组输出数据,去除获取到的机组输出数据中的相关性并进行归一化操作,构造ELM的训练集,使用该训练集确定ELM模型,得到风速估计模型,该模型在线给出有效风速值,进而计算转速跟踪误差,给出连续的最大风能捕获控制器。该方法获得的最大风能捕获控制器能够消除抖振现象,从而降低传动系统的载荷,延长机组的服役寿命,克服传统最优转矩算法收敛速度较慢的缺点,提高风能捕获效率,简单易行,实施成本低,需要调试的参数少,相比于传统最优转矩控制算法,能够提高机组产能,增加风电场的经济效益。

    一种基于宽度学习的间接转速控制方法

    公开(公告)号:CN110985287B

    公开(公告)日:2021-02-19

    申请号:CN201911224516.3

    申请日:2019-12-04

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: F03D7/00

    摘要: 本发明公开了一种基于宽度学习的间接转速控制方法。获取机组某段时间内的有效风速信息,使用互信息选择对应时间段的与有效风速相关的机组输出数据,去除获取到的机组输出数据中的相关性并进行归一化操作,构造宽度学习系统的训练集,使用该训练集确定宽度学习系统的结构和参数,得到风速估计模型,该模型在线给出有效风速值,进而计算转速跟踪误差和间接转速控制表达式。该方法保留了传统间接转速控制算法结构简单的优势,克服了其收敛速度较慢的缺点,能够同时加快机组的加速和减速性能,提高风能捕获效率,简单易行,实施成本低,需要调试的参数少,相比于传统间接转速控制算法相比,能够提高机组产能,增加风电场的效益。

    一种基于ELM的变速风电机组最大风能捕获方法

    公开(公告)号:CN111075647A

    公开(公告)日:2020-04-28

    申请号:CN201911224529.0

    申请日:2019-12-04

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: F03D7/00

    摘要: 本发明公开了一种基于ELM的最大风能捕获方法。获取机组某段时间内的有效风速信息和对应时间段的与有效风速相关的机组输出数据,去除获取到的机组输出数据中的相关性并进行归一化操作,构造ELM的训练集,使用该训练集确定ELM模型,得到风速估计模型,该模型在线给出有效风速值,进而计算转速跟踪误差,给出连续的最大风能捕获控制器。该方法获得的最大风能捕获控制器能够消除抖振现象,从而降低传动系统的载荷,延长机组的服役寿命,克服传统最优转矩算法收敛速度较慢的缺点,提高风能捕获效率,简单易行,实施成本低,需要调试的参数少,相比于传统最优转矩控制算法,能够提高机组产能,增加风电场的经济效益。

    基于滑模控制的风电机组保性能最大功率跟踪方法

    公开(公告)号:CN110889781A

    公开(公告)日:2020-03-17

    申请号:CN201911224401.4

    申请日:2019-12-04

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G06Q50/06 G06F30/20 F03D7/00

    摘要: 本发明公开了一种基于滑模控制的风电机组保性能最大功率跟踪方法。求取风电机组实现最大功率跟踪的控制目标,并计算最大功率跟踪误差,求取最大功率跟踪误差的动态特性,根据滑模控制原理设计控制信号表达式,根据李雅普诺夫稳定性原理和栅栏李亚普诺夫函数设计控制增益的更新率。该方法避免了对系统未知动态的过估计,使得控制增益能够根据未知动态的变化维持在合理的范围内,减小电磁转矩的抖动,进而减小传动链系统的机械载荷,延长机组的服役寿命,提高最大功率跟踪的稳态性能,提高机组风能捕获效率,需要调试的控制参数少,设计及实施过程简单,与传统的最优转矩控制算法相比,能够提高机组产能,增加风电场的经济效益。

    风力发电机桨距角控制方法、系统、装置及可读存储介质

    公开(公告)号:CN109185054A

    公开(公告)日:2019-01-11

    申请号:CN201811056733.1

    申请日:2018-09-11

    IPC分类号: F03D7/00

    摘要: 本申请公开了一种风力发电机桨距角控制方法、系统、装置及计算机可读存储介质,包括:获取当前通过风力发电机的有效风速;利用有效风速和预设的有效风速预测模型,得到下一单位时刻的有效风速预测值;利用有效风速预测值、预设的查表算法和预设的稳态桨距角对应关系表,得到前馈桨距角;利用前馈桨距角,调节风力发电机的桨距角;本申请提前预测出当前有效风速下一单位时刻后的有效风速预测值,利用有效风速预测值,在预设的稳态桨距角对应关系表中,查找和计算出前馈桨距角,并调节风力发电机的桨距角,实现了浆距的提前变换,增加浆距变换时间,变换速率不会过急,减少风力对浆距变换的阻碍,降低浆距系统的载荷,延长了浆距系统的使用寿命。

    一种基于故障树分析的风力发电机组备品备件需求预测方法

    公开(公告)号:CN106980913A

    公开(公告)日:2017-07-25

    申请号:CN201710265323.7

    申请日:2017-04-21

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: G06Q10/04 G06Q10/06 G06Q50/06

    摘要: 本发明公开了一种基于故障树分析的风力发电机组备品备件需求预测方法,首先建立风力发电机组故障树抽象模型;然后得到故障树中各个底事件所对应部件的日化年故障概率;利用Simulink平台搭建故障树仿真模型并对顶事件的布尔函数表达式进行化简;求取故障树最小割集;编写计算各底事件的概率重要度、关键重要度指标的数值运算子函数;用户输入各个底事件的日化年故障概率,调用子函数输出概率重要度、关键重要度指标;计算未来阶段各个部件的备品备件的数目。本发明方法基于风力发电机组故障树,模型参数可调,适应不同厂商产品差别,适应不同工况,细化风力发电机组故障原因,提高备件使用效率,降低库存成本,以达到风力发电企业降低运维费用的目标。

    基于UDE的风力发电机组变桨距鲁棒控制方法

    公开(公告)号:CN105971819A

    公开(公告)日:2016-09-28

    申请号:CN201610291984.2

    申请日:2016-05-04

    申请人: 浙江大学

    IPC分类号: F03D7/02 F03D7/04

    摘要: 本发明公开了一种基于UDE的风力发电机组变桨距鲁棒控制方法。考虑风力发电机组的未建模动态和干扰,建立风力发电机动态模型。定义调节误差和期望误差动态特性。将风力发电机组动态模型进行改写,得到桨距角控制器的初步表达式。引入低通滤波器对风力发电机动态模型的非仿射不确定项和干扰项进行逼近,将逼近结果带入桨距角控制器的初步表达式中,进行拉普拉斯变换,合并整理后进行拉普拉斯反变换得到最终的桨距角控制信号。该设计过程克服了非仿射系统控制器设计难的问题,充分考虑系统未建模动态和环境干扰,所得控制器结构简单,需要调节的参数少,鲁棒性好,抗干扰能力强,能够提供更加平稳的风轮转速和发电功率,为电网提供高质量的电能。