[发明专利]用于风力涡轮机的前馈控制的方法及系统

权利要求书

1.一种用于风力涡轮机的约束控制的方法，包含：

接收相应于所述风力涡轮机的多个运行参数，其中所述风力涡轮机在约束参数空间中运行，且由多个风力涡轮机控制参数控制，且其中所述多个运行参数包含风预览参数和多个约束参数；

基于所述多个运行参数和风预览模型生成对于所述多个约束参数中的至少一个约束参数的相应于未来时刻的约束参数估计；

基于所述约束参数估计来预测相应于所述至少一个约束参数的极端事件；

确定相应于在所述多个风力涡轮机控制参数中的风力涡轮机控制参数的控制参数值；以及

基于所述控制参数值使用前馈控制技术运行所述风力涡轮机以规避所述极端事件。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个运行参数包含转子速度参数、转子加速度参数和转矩参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个约束参数包含由峰值转子超速值约束的转子速度参数、由峰值转矩值约束的转矩参数、由峰值塔架偏转值约束的塔架偏转参数或其组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述风预览参数包含风速值、风加速度值、风向或其组合。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制参数值包含桨距参数、阻尼系数参数或其组合。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述极端事件包含超速状态、极端塔架偏转状态、极端转矩状态或其组合。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述控制参数值包含确定所述控制参数的变化率。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制参数值的变化率基于所述风预览参数来确定。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包含生成所述风预览模型，其中所述风预览模型代表风预览参数的上界。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述极端事件包含基于转子动态模型使用反算来估计所述预测的极端事件的发生时间。

11.一种用于风力涡轮机的约束控制的系统，所述系统包含：

数据采集单元，其构造成接收相应于所述风力涡轮机的多个运行参数，其中所述风力涡轮机在约束的参数空间中运行，且由多个风力涡轮机控制参数控制，且其中所述多个运行参数包含风预览参数和多个约束参数；

极端事件管理单元，其通信地联接到所述数据采集单元，其中所述极端事件管理单元包含：

风传播子单元，其构造成估计在未来时刻的一个或多个风预览参数；

约束监测子单元，其构造成：

基于所述多个运行参数和风预览模型来生成相应于在所述多个约束参数中的至少一个约束参数的在未来时刻的约束参数估计；

基于所述约束参数估计来预测相应于所述至少一个约束参数的极端事件；

前馈控制子单元，其构造成确定相应于在所述多个风力涡轮机控制参数中的风力涡轮机控制参数的控制参数值；以及

处理器单元，其可操作地联接到所述极端事件管理单元，且构造成基于所述控制参数值使用前馈控制技术来运行所述风力涡轮机以规避所述极端事件。

12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述极端事件管理单元还包含构造成执行反馈控制方案的反馈控制子单元。

13.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述约束监测子单元构造成确定由峰值转子超速值约束的转子速度参数、由峰值转矩值约束的转矩参数和由峰值转子超速值约束的塔架偏转参数。

14.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述风预览参数包含风速值、风加速度值、风向或其组合。