考虑风湍流的风电机组模型预测控制器与控制方法

摘要

本发明公开了一种考虑风湍流的风电机组模型预测控制器与控制方法(如图1)，它由模型预测控制器（MPC控制器）1、风力发电系统模型9（主要由变浆驱动器2、风轮3、传动链4、塔筒5、观测器6、变流器7和发电单元8组成）、模型预测控制器1（包括状态估计模块10、预测模块11、在线校正模块12、参考轨迹模块13、滚动优化模块14）、预测模型11、状态空间估计模型10（为计入风湍流的风力发电系统9的离散状态的空间模型）组成。其优点：预测模块11有两个预测模型，变桨控制预测模型和转矩控制预测模型，可在不同的工况下自动切换，实现全工况运行；滚动优化模块14和参考轨迹模块13的设定能避免系统大幅超调、长时间振荡问题；控制器有传动链扭转位移、传动链扭转速度和转矩以及风电机组的机械载荷等状态变量的约束变量，将每一采样时刻的风湍流变量都计入控制策略中，保证在风湍流时实现机组的稳定运行和快速跟随控制。