[发明专利]一种自适应的发电机转速估计算法的参数调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于风力发电的自适应的发电机转速估计算法的参数调整方法。

背景技术

风力发电机的电机一般处在风机顶部，而控制设备往往处在风机底部，之间的距离达百米左右。转速是电机控制所需的关键信号，一般采用编码器测量，其信号通过专用电缆来传输。用于转速测量的编码器件比较昂贵，另一方面转速信号通过电缆从风机顶部传输到风机底部时容易受到外部信号的干扰。若转速信号不准确，将会对整个系统性能造成影响。上述弊端可以通过转速估计算法避免。转速估计算法是通过电压电流信号和电机的数学模型，结合算计估计转速的一种方法。典型的估计算法是卡尔曼滤波算法。然而，采用转速估计算法获得转速也有缺点。在工业实际中，风速变动往往很大，估计算法的参数若整定不当，会造成转速估计偏差较大，甚至不能跟踪风速的突然变化。本发明针对典型的转速估计算法——卡尔曼滤波方法，提出了一种自适应的发电机转速估计算法的参数调整方法。

发明内容

针对上述背景，本发明的目的是提供一种转速估计算法的参数调整方法，调整的依据是编码器无线传输的转速信号。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

（1）    通过具备无线信号传输能力的编码器以较大的时间间隔，如每100ms发送一次转速信号；

（2）    通过卡尔曼滤波算法和电机的数学模型得到转速的估计；

（3）    对编码器无线传递的转速信号根据其变化的快慢进行模糊化，例如较小，小，中，较大，大五个等级，将遗忘因子也分为五个等级，对应于不同的数值。然后根据转速变化的等级，相应的调整基于卡尔曼滤波的转速估计算法的遗忘因子。遗忘因子越小代表跟踪变化的能力越强。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

1.无线传输往往不太稳定，单纯依赖于无线传输可能会造成转速信号不连续可靠；

2.电缆传输成本较高，也容易受到外部干扰的影响；

3.另一方面，现有的转速估计方法往往不能捕捉转速的快速变化。采用无线信号自适应的改变估计算法的参数，使其能够跟踪实际转速信号，既保证了获得的转速信号的连续性，也保证了其准确性。而且该方法在成本上介于传统的电缆传输和纯粹的转速估计算法之间，性能也比较准确可靠，值得推广使用。

附图说明

图1为本发明利用模糊策略调整遗忘因子的原理。

以上所述仅以典型的卡尔曼滤波估计算法为例，对其他转速估计算法，若采用无线传输的转速信号和模糊的策略对估计算法的参数进行在线的调整的方法也在本发明的保护范围之内。