大型風(fēng)電機(jī)組激光雷達(dá)輔助模型預(yù)測(cè)控制方法

【摘要】：隨著風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的不斷增大,風(fēng)電機(jī)組的控制方法面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn),而遙感測(cè)量技術(shù)的發(fā)展給傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組控制策略提供一個(gè)新的研究領(lǐng)域。該文提出了基于激光雷達(dá)(light detection and ranging,LIDAR)輔助風(fēng)電機(jī)組模型預(yù)測(cè)控制方法來實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)對(duì)風(fēng)速擾動(dòng)的前饋補(bǔ)償控制。首先根據(jù)葉素動(dòng)量理論分析風(fēng)電機(jī)組的載荷情況和LIDAR預(yù)測(cè)風(fēng)輪迎風(fēng)面的有效風(fēng)速,利用擴(kuò)展卡爾曼濾波重建噪聲狀態(tài)的非線性風(fēng)電機(jī)組模型的未知狀態(tài),對(duì)預(yù)測(cè)時(shí)域狀態(tài)值的進(jìn)行預(yù)測(cè)實(shí)時(shí)處理,以求解最小目標(biāo)函數(shù)獲取系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)刻的最優(yōu)化控制,使得系統(tǒng)參考軌跡和未來輸出值之間差值實(shí)現(xiàn)最小化。最后,通過進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組傳統(tǒng)控制方法與LIDAR輔助線性模型預(yù)測(cè)控制、非線性模型預(yù)測(cè)控制的對(duì)比實(shí)驗(yàn),證明LIDAR與模型預(yù)測(cè)控制相結(jié)合的控制方式能在一定程度上提高大型風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能利用系數(shù),緩解風(fēng)電機(jī)組的疲勞載荷。 【作者單位】： 湖南大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院;長沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 風(fēng)電機(jī)組 模型預(yù)測(cè)控制 二次規(guī)劃 擴(kuò)展卡爾曼濾波 激光雷達(dá) 等效疲勞載荷
【基金】：科技部國際合作項(xiàng)目(2011DFA62890)~~
【分類號(hào)】：TM315
【正文快照】： 域狀態(tài)值的進(jìn)行預(yù)測(cè)實(shí)時(shí)處理,以求解最小目標(biāo)函數(shù)獲取系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)刻的最優(yōu)化控制,使得系統(tǒng)參考軌跡和未來輸出值之間差值實(shí)現(xiàn)最小化。最后,通過進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組傳統(tǒng)控制方法與LIDAR輔助線性模型預(yù)測(cè)控制、非線性模型預(yù)測(cè)控制的對(duì)比實(shí)驗(yàn),證明LIDAR與模型預(yù)測(cè)控制相結(jié)合的控制方式能

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