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公开(公告)号：CN113294297A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110654989.8
申请日：2021-06-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种风电机组非线性模型预测转矩控制的变权重调节方法，包括：建立风电机组的数学模型，确定非线性模型预测转矩控制的控制目标；设计包含能量捕获和转矩波动两个控制目标的非线性模型预测转矩控制成本函数；以风速的加权平均值和均方根平均值为输入、权重系数为输出建立模糊调节器，并通过多目标灰狼优化算法优化模糊调节器隶属度函数的线形，以实时更新目标函数。本发明提高了风电机组的能量捕获效率，减小了转矩波动，缓解了风速的瞬时性与风电机组大惯性造成的响应延时之间的矛盾，实现了能量捕获和转矩波动的协调优化。
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公开(公告)号：CN111666716A
公开(公告)日：2020-09-15
申请号：CN202010505709.2
申请日：2020-06-05
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种大型风电机组叶轮面等效风速预测方法，包括：步骤1，通过激光雷达测量风电机组前方虚拟叶轮面各个高度的风速；步骤2，根据测量的虚拟叶轮面各个高度的风速数据计算虚拟叶轮面等效风速；步骤3，利用风电机组模型与传感器测量数据获取实际叶轮面等效风速；步骤4，将计算出的虚拟叶轮面等效风速经过时移模型后输入到BP神经网络。本发明所提供的大型风电机组叶轮面等效风速预测方法，采用激光雷达测风，精确性高，消除了因测风滞后引起的功率损失，可以准确预测叶轮面等效风速，从而更有效地服务于风电机组先进预测控制策略的设计，为大型风电机组先进预测控制提供可靠的输入。
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公开(公告)号：CN110552850A
公开(公告)日：2019-12-10
申请号：CN201910857729.3
申请日：2019-09-09
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于风速提前测量的风电机组有功调节方法，步骤1，根据风力发电机组运行有功调节优化目标建立成本函数；步骤2，利用提前测量风速与风力发电机组模型建立风力发电机组状态预测方程；步骤3，利用预测状态值，求解成本函数得到最优给定桨距角的序列与给定转矩的序列；步骤4，将所述风力发电机组最优给定桨距角的序列与给定转矩的序列的第一个元素作为控制器的输出。本发明在高速风况下在满足有功功率输出等于目标功率的同时还能减少变桨机构动作并减轻变桨系统疲劳载荷；在低速风况下实现以最大功率跟踪运行。每个预测步长下，仅采用桨距角序列或转矩序列其中之一作为候选有限控制集，极大减轻控制器运算量和增强工程应用性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113294297B
公开(公告)日：2022-11-08
申请号：CN202110654989.8
申请日：2021-06-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种风电机组非线性模型预测转矩控制的变权重调节方法，包括：建立风电机组的数学模型，确定非线性模型预测转矩控制的控制目标；设计包含能量捕获和转矩波动两个控制目标的非线性模型预测转矩控制成本函数；以风速的加权平均值和均方根平均值为输入、权重系数为输出建立模糊调节器，并通过多目标灰狼优化算法优化模糊调节器隶属度函数的线形，以实时更新目标函数。本发明提高了风电机组的能量捕获效率，减小了转矩波动，缓解了风速的瞬时性与风电机组大惯性造成的响应延时之间的矛盾，实现了能量捕获和转矩波动的协调优化。
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公开(公告)号：CN113323821B
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202110653490.5
申请日：2021-06-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种风力机模型预测偏航控制参数调节方法，包括：步骤1，设置风力机偏航系统为采用模型预测控制的偏航模式；步骤2，确定模型预测控制的偏航误差，根据偏航误差建立偏航误差m步预测模型；步骤3，确定模型预测控制的控制目标，对控制目标进行归一化处理；步骤4，根据归一化处理后的控制目标确定模型预测控制的目标函数；步骤5，设计权重系数评估器，采用模糊规则隶属函数关联优化策略和自适应网格多目标粒子群方法优化其参数。本发明可以动态地根据风向信息调整模型预测控制目标函数的权重系数，使风力机可以以较低的偏航率来更准确地跟踪风向变化，在降低偏航率的同时降低了风力机的功率捕获损失。
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公开(公告)号：CN113323821A
公开(公告)日：2021-08-31
申请号：CN202110653490.5
申请日：2021-06-11
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种风力机模型预测偏航控制参数调节方法，包括：步骤1，设置风力机偏航系统为采用模型预测控制的偏航模式；步骤2，确定模型预测控制的偏航误差，根据偏航误差建立偏航误差m步预测模型；步骤3，确定模型预测控制的控制目标，对控制目标进行归一化处理；步骤4，根据归一化处理后的控制目标确定模型预测控制的目标函数；步骤5，设计权重系数评估器，采用模糊规则隶属函数关联优化策略和自适应网格多目标粒子群方法优化其参数。本发明可以动态地根据风向信息调整模型预测控制目标函数的权重系数，使风力机可以以较低的偏航率来更准确地跟踪风向变化，在降低偏航率的同时降低了风力机的功率捕获损失。
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公开(公告)号：CN111666716B
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202010505709.2
申请日：2020-06-05
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明提供了一种大型风电机组叶轮面等效风速预测方法，包括：步骤1，通过激光雷达测量风电机组前方虚拟叶轮面各个高度的风速；步骤2，根据测量的虚拟叶轮面各个高度的风速数据计算虚拟叶轮面等效风速；步骤3，利用风电机组模型与传感器测量数据获取实际叶轮面等效风速；步骤4，将计算出的虚拟叶轮面等效风速经过时移模型后输入到BP神经网络。本发明所提供的大型风电机组叶轮面等效风速预测方法，采用激光雷达测风，精确性高，消除了因测风滞后引起的功率损失，可以准确预测叶轮面等效风速，从而更有效地服务于风电机组先进预测控制策略的设计，为大型风电机组先进预测控制提供可靠的输入。
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公开(公告)号：CN110552850B
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN201910857729.3
申请日：2019-09-09
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种基于风速提前测量的风电机组有功调节方法，步骤1，根据风力发电机组运行有功调节优化目标建立成本函数；步骤2，利用提前测量风速与风力发电机组模型建立风力发电机组状态预测方程；步骤3，利用预测状态值，求解成本函数得到最优给定桨距角的序列与给定转矩的序列；步骤4，将所述风力发电机组最优给定桨距角的序列与给定转矩的序列的第一个元素作为控制器的输出。本发明在高速风况下在满足有功功率输出等于目标功率的同时还能减少变桨机构动作并减轻变桨系统疲劳载荷；在低速风况下实现以最大功率跟踪运行。每个预测步长下，仅采用桨距角序列或转矩序列其中之一作为候选有限控制集，极大减轻控制器运算量和增强工程应用性。
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