[发明专利]一种应用于风力发电系统的在线风速估计方法

摘要

本发明公开了一种应用于风力发电系统的在线风速估计方法，包括如下步骤，步骤一、在线获取时间点t时，风力发电系统用于风速估计的基本数据；步骤二、确定风机的桨距角β，根据桨距角β获取风力发电系统中风机的Cp‑λ曲线数据；步骤三、根据气动转矩公式构建迭代公式F(λ)的表达式；步骤四、初始化配置；步骤五、根据步骤三中的迭代公式F(λ)的表达式，计算的值；步骤六、根据步骤五的计算结果，计算λ(k+1)＝λ(k)+Δλ(k)的值，并判断|λ(k+1)‑λ(k)|＜ε或k≥kmax条件是否成立；步骤七、将计算迭代次数k的数值+1，进入步骤六；步骤八、迭代结束，根据叶尖速比的变换公式v＝ωR/λ(k+1)在线估算出风速v。本发明解决了风力发电系统在线快速估计风速的问题。

主权项

1.一种应用于风力发电系统的在线风速估计方法，其特征在于包括如下步骤，步骤一、在线获取时间点t时，风力发电系统用于风速估计的基本数据，包括空气密度ρ、风轮半径R、风轮气动转矩Ta和风轮转速ω变量值，其中风轮气动转矩Ta和风轮转速ω值通过传感器测量得到；步骤二、确定风机的桨距角β，根据桨距角β获取风力发电系统中风机的Cp‑λ曲线数据，其中Cp为风能利用系数，λ为叶尖速比；步骤三、根据气动转矩公式构建迭代公式F(λ)的表达式：其中π为圆周率；步骤四、初始化配置，将计算迭代次数k赋值为0，叶尖速比λ的初值采用上一次估计算出的λ值，第一次计算时将λ值赋值为0，设置最大的计算迭代数kmax以及误差阈值ε；步骤五、根据步骤三中的迭代公式F(λ)的表达式，计算的值，其中F(λ^(k))的计算公式为：的计算公式为：步骤六、根据步骤五的计算结果，计算λ(k+1)＝λ(k)+Δλ(k)的值，并判断|λ(k+1)‑λ(k)|＜ε或k≥kmax条件是否成立，若其中一个条件成立则进入步骤八；若两个条件都不成立则进入步骤七；步骤七、将计算迭代次数k的数值+1，进入步骤六；步骤八、迭代结束，根据叶尖速比的变换公式v＝ωR/λ(k+1)在线估算出风速v。