[发明专利]一种适用于风力发电机叶轮面等效风速的改进型观测方法

权利要求书

1.一种适用于风力发电机叶轮面等效风速的改进型观测方法，其特征在于，所述观测方法包括以下步骤：

步骤一、采用传动链二质量体模型，将风机的气动转矩T_a看作未知扰动输入，叶轮转速ω_r和发电机电气转矩T_g为已知输入，利用未知输入干扰观测器UIDOB观测出气动转矩并且测量得到桨距角β；

步骤二、建立极限学习机ELM风速观测模型：

其中其中，υ_e表示实际叶轮面等效风速；C_p(λ,β)表示功率系数；f(·)表示非线性函数；λ表示叶尖速比，β表示桨距角；T_a表示气动转矩，ρ表示空气密度，R表示叶轮半径；

则极限学习机ELM风速观测模型为：

其中，X_j表示第j个输入变量，表示叶轮面等效风速估计值，i表示隐含层节点，j表示样本集，b_i是第i个隐含层节点的偏置项，W_i是输入层与第i个隐含层节点之间的权重，α_i是第i个隐含层节点与输出层之间的权重，M是隐含层单元数，L是样本集大小，g(·)表示激活函数；

由步骤一所观测的气动转矩和量测所得的叶轮转速ω_r计算得到的及量测所得的桨距角β作为模型输入，叶轮面等效风速υ_e作为模型输出，离线训练得到最终的ELM风速观测模型；

步骤三、使用步骤二训练得到的最终的ELM风速观测模型，输入待检测风力发电机的和桨距角β，则实时观测得到叶轮面等效风速

2.根据权利要求1所述的适用于风力发电机叶轮面等效风速的改进型观测方法，其特征在于，所述步骤一中，传动链二质量体模型具体为：

ω_r^m＝ω_r+ET_a

其中，γ＝(θ_r-θ_g/N)，θ_r和θ_g分别为叶轮和发电机旋转角度，s_dt和d_dt分别为传动链刚度系数和阻尼系数，ω_r和ω_g分别为叶轮和发电机转速，J_r和J_g分别为叶轮和发电机转动惯量，T_a和T_g分别为气动转矩和发电机电气转矩，T_sh为低速轴机械转矩，T_sh/N为高速轴机械转矩，N为齿轮箱变比，E为扰动系数，ω_r^m是ω_r的测量值。

3.根据权利要求2所述的适用于风力发电机叶轮面等效风速的改进型观测方法，其特征在于，未知输入干扰观测器具体为：

其中^为对应的观测值，K_P和K_I分别是比例增益和积分增益。