[发明专利]一种基于UDE的风电机组保性能控制方法

权利要求书

1.一种基于UDE的风电机组保性能控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)获取电网的风电机组实现最大功率跟踪的控制目标；

(2)根据最大功率跟踪的控制目标，计算最大功率跟踪误差e，为保证最大功率跟踪误差的瞬态和稳态性能，设置e的上下界，即e的上下界需要满足如下条件：

其中e(t)和分别是预设的最大功率跟踪误差的上界和下界；

(3)使用如下的转换函数将有约束的e转化为无约束变量z：

由转换函数的图像可知，只要无约束变量z有界，则e就会在预设的最大功率跟踪误差的上界e(t)和下界之间，并求取z的动态特性；

其中，P_g＝T_gω_r是发电机功率，T_g是发电机等效电磁转矩，ω_r是风轮转速，P_ref为最大功率跟踪的控制目标；是已知的，是需要设计的控制信号，是已知的，由于系统的参数和气动转矩很难准确获得，因此是未知函数，该未知函数将会在后续的控制信号表达式中进行补偿；

(4)根据z的动态特性，设计理想控制信号表达式为：

其中k＞0是根据风能捕获效率确定的控制参数；

(5)根据UDE原理，对理想控制信号中的未知函数F进行估计，具体为：

其中，是F估计值，*表示卷积，G(s)为低通滤波器，g_f(t)是G(s)在时域的表达式；

(6)根据估计的未知函数，得到最终的控制信号表达式为：

其中，L^-1表示拉普拉斯反变换，s是拉普拉斯域的自变量。

2.根据权利要求1所述的一种基于UDE的风电机组保性能控制方法，其特征在于，所述步骤(1)中，最大功率跟踪的控制目标是：

其中0＜n_p＜1是电网预留功率比例因子，ρ是空气密度，R是风轮半径，C_pmax是机组最优功率系数，v是有效风速。

3.根据权利要求2所述的一种基于UDE的风电机组保性能控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中，通过下式计算最大功率跟踪误差e；

e＝P_g-P_ref

其中，P_g＝T_gω_r是发电机功率，T_g是发电机等效电磁转矩，ω_r是风轮转速；保证最大功率跟踪误差的瞬态和稳态性能，e的上下界需要满足如下条件：

其中e(t)和分别是预设的最大功率跟踪误差的上界和下界。