本發明屬于風力渦輪機控制相關,尤其涉及一種海上風力渦輪機變槳控制方法、系統、設備及介質。
背景技術:
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發明相關的背景技術信息,不必然構成在先技術。
2、海上風電機組相較于陸上風電機組可以獲得更豐富的風能資源,但是海上復雜多變的風力環境會導致風力渦輪機負載的快速波動,從而影響風力渦輪機的使用壽命和安全性,因此就需要更先進的控制策略來保持風力渦輪機在復雜風況下的負載穩定。
3、為了解決負載波動問題,風力渦輪機通常采用變槳控制和失速控制兩種方法來調節風力渦輪機的功率輸出和轉速,以響應不同的風況,隨著風力發電技術的發展,基于變槳控制的風力渦輪機已成為風力渦輪機的主要類型。目前,風力渦輪機變槳控制的主要方法是基于pid算法的變槳控制方法,相較于其他的控制方法,pid算法具有更好的可控性并且可以提供較高的控制精度,但對于海上不穩定的風況以及多變的環境,該算法在快速性以及魯棒性方面仍有不足。
4、因此,風力渦輪機變槳控制在應對海上不穩定的風況以及多變的環境時,如何提高快速性以及魯棒性是目前需要解決的問題。
技術實現思路
1、為克服上述現有技術的不足,本發明提供了一種海上風力渦輪機變槳控制方法、系統、設備及介質,聯合了pid算法的可控性與精確性,并且在模糊控制的基礎上采用區間二型模糊控制方法來進一步提高控制方法的快速性和魯棒性。
2、為了實現上述目的,本發明采用如下技術方案:
3、第一方面,本發明提供一種海上風力渦輪機變槳控制方法,包括:
4、基于風力渦輪機執行機構模型和傳動機構模型,確定風力渦輪機變槳控制參數;
5、構建風力渦輪機變槳控制的區間二型模糊控制器和pid控制器,并采用烏鴉搜索算法優化pid控制器參數;
6、利用優化后的pid控制器和區間二型模糊控制器調整風力渦輪機變槳控制參數,實現對風力渦輪機變槳控制。
7、第二方面,本發明提供一種海上風力渦輪機變槳控制系統,包括:
8、確定模塊,其被配置為:基于風力渦輪機執行機構模型和傳動機構模型,確定風力渦輪機變槳控制參數;
9、構建模塊,其被配置為:構建風力渦輪機變槳控制的區間二型模糊控制器和pid控制器,并采用烏鴉搜索算法優化pid控制器參數;
10、控制模塊,其被配置為:利用優化后的pid控制器和區間二型模糊控制器調整風力渦輪機變槳控制參數,實現對風力渦輪機變槳控制。
11、第三方面,本發明提供一種電子設備,包括存儲器和處理器以及存儲在存儲器上并在處理器上運行的計算機指令,所述計算機指令被處理器運行時,完成第一方面所述的方法。
12、第四方面,本發明提供一種計算機可讀存儲介質,用于存儲計算機指令,所述計算機指令被處理器執行時,完成第一方面所述的方法。
13、以上一個或多個技術方案存在以下有益效果:
14、本發明首先對風力渦輪機的變槳執行機構以及傳動機構進行建模,確定風力渦輪機變槳控制參數;聯合了pid算法的可控性與精確性,并且在模糊控制的基礎上采用區間二型模糊控制方法來進一步提高控制方法的快速性和魯棒性。
15、本發明通過改進的烏鴉搜索算法優化pid控制器參數,通過遞變函數動態調整搜索過程中的感知概率和飛行長度,既能夠提高算法前期的全局搜索能力,確保在烏鴉數量n較大時快速確定最優解的范圍,又能保證后期的局部搜索能力,能夠選擇出最優的pid參數。
16、本發明附加方面的優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發明的實踐了解到。
1.一種海上風力渦輪機變槳控制方法,其特征在于,包括:
2.如權利要求1所述的一種海上風力渦輪機變槳控制方法,其特征在于,構建風力渦輪機變槳控制的區間二型模糊控制器,具體為:
3.如權利要求2所述的一種海上風力渦輪機變槳控制方法,其特征在于,采用t-s型模糊控制方法,構建一型模糊控制器,具體為:
4.如權利要求2所述的一種海上風力渦輪機變槳控制方法,其特征在于,所引入的不確定性足跡fou的寬度隸屬度函數的下界滯后參和下界縮放參數所確定。
5.如權利要求1所述的一種海上風力渦輪機變槳控制方法,其特征在于,采用karnik-mendel算法對區間二型模糊控制器進行降型。
6.如權利要求3所述的一種海上風力渦輪機變槳控制方法,其特征在于,利用優化后的pid控制器和區間二型模糊控制器調整風力渦輪機變槳控制參數,實現對風力渦輪機變槳控制,具體為:
7.如權利要求1所述的一種海上風力渦輪機變槳控制方法,其特征在于,通過遞變函數動態調整搜索過程中的感知概率和飛行長度,具體為:
8.一種海上風力渦輪機變槳控制系統,其特征在于,包括:
9.一種電子設備,其特征在于,包括存儲器和處理器以及存儲在存儲器上并在處理器上運行的計算機指令,所述計算機指令被處理器運行時,完成權利要求1-7任一項所述的方法。
10.一種計算機可讀存儲介質,其特征在于,用于存儲計算機指令,所述計算機指令被處理器執行時,完成權利要求1-7任一項所述的方法。