[发明专利]一种直驱型风电机组风机运行控制方法

权利要求书

1.一种直驱型风电机组风机运行控制方法，其特征在于，包括：

采集相关的数据信息，构建基于不同能量变换拓扑结构的直驱型风电系统；

基于所述直驱型风电系统构建风电机组风机运行控制模型；

在仿真平台建立相应的仿真模型，利用所述风电机组风机运行控制模型对风机运行状态进行仿真分析，得到分析结果；

根据所述分析结果判断风机的实时运行性能，对所述实时运行性能低的风机进行控制及调整。

2.如权利要求1所述的直驱型风电机组风机运行控制方法，其特征在于，所述相关信息的采集包括根据设置的测点进行在线读取或历史存储得到的运行状态参数。

3.如权利要求2所述的直驱型风电机组风机运行控制方法，其特征在于，所述基于不同能量变换拓扑结构的直驱型风电系统包括采用二极管整流器和DC/DC变流器直驱型风电系统或采用双PWM直驱型风电系统。

4.如权利要求1～3任一所述的直驱型风电机组风机运行控制方法，其特征在于，所述直驱型风电系统的数学模型包括：

其中，F表示风能，ρ表示空气密度，r表示风电机的机叶片半径，v表示风速，δ表示风能利用系数，α表示风电机叶尖速比，R表示机叶片半径的转速。

5.如权利要求1所述的直驱型风电机组风机运行控制方法，其特征在于，所述风电机组风机运行控制模型的构建包括基于系统总风险最小化得到基本的数学模型为：

maxf＝f(x，y，z)

s.t.h(x，y，z)＝0

p₀≤p(x，y，z)≤p₁

其中，f为目标函数，x为状态变量，y为控制变量，z为参数变量，h为等式约束，p为不等式约束。

6.如权利要求5所述的直驱型风电机组风机运行控制方法，其特征在于，所述风电机组风机运行控制模型以实时运行时效能最大为目标函数：

其中，i＝0时表示系统正常运行状态，i＝1，2，…n₁时表示预设事故状态，H_j表示叶片j的重要程度，H_f表示叶片j的转动幅值，ΔH_lim表示运行效能偏差范围，ω_j表示叶片j的重要程度，n表示严重度函数因子，取常数，P(C_i)表示故障事件的概率。

7.如权利要求1、5、6任一所述的直驱型风电机组风机运行控制方法，其特征在于，所述风电机组风机运行控制模型的约束条件包括：

风机运行效能需满足最大风力约束：

其中，分别表示风机叶片j在不同运行状态的基准曲线出力和可提供的最大出力；

风电机组相关的约束：

其中，H′_k，t、分别表示风电机组k在t时段的实际计划出力和出力限度，H_k，t，n表示风电机组k在t时段的风阻值，M表示常数系数。

8.如权利要求1所述的直驱型风电机组风机运行控制方法，其特征在于，所述仿真平台建立相应的仿真模型包括：

配置仿真模型的接口；

根据不同接口之间的数据交互方式，建立不同接口之间的交互路径；

以交互路径连接输入接口、输出接口、计算接口以及事件激励接口构建仿真模型框架。

9.如权利要求1或8所述的直驱型风电机组风机运行控制方法，其特征在于，所述仿真平台包括利用Matlab/Simulink工具箱，建立所述相应的仿真模型。