本發(fā)明屬于風(fēng)力渦輪機(jī)控制相關(guān),尤其涉及一種海上風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息,不必然構(gòu)成在先技術(shù)。
2、海上風(fēng)電機(jī)組相較于陸上風(fēng)電機(jī)組可以獲得更豐富的風(fēng)能資源,但是海上復(fù)雜多變的風(fēng)力環(huán)境會(huì)導(dǎo)致風(fēng)力渦輪機(jī)負(fù)載的快速波動(dòng),從而影響風(fēng)力渦輪機(jī)的使用壽命和安全性,因此就需要更先進(jìn)的控制策略來(lái)保持風(fēng)力渦輪機(jī)在復(fù)雜風(fēng)況下的負(fù)載穩(wěn)定。
3、為了解決負(fù)載波動(dòng)問(wèn)題,風(fēng)力渦輪機(jī)通常采用變槳控制和失速控制兩種方法來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)力渦輪機(jī)的功率輸出和轉(zhuǎn)速,以響應(yīng)不同的風(fēng)況,隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,基于變槳控制的風(fēng)力渦輪機(jī)已成為風(fēng)力渦輪機(jī)的主要類(lèi)型。目前,風(fēng)力渦輪機(jī)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(duì)于海上不穩(wěn)定的風(fēng)況以及多變的環(huán)境,該算法在快速性以及魯棒性方面仍有不足。
4、因此,風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制在應(yīng)對(duì)海上不穩(wěn)定的風(fēng)況以及多變的環(huán)境時(shí),如何提高快速性以及魯棒性是目前需要解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種海上風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì),聯(lián)合了pid算法的可控性與精確性,并且在模糊控制的基礎(chǔ)上采用區(qū)間二型模糊控制方法來(lái)進(jìn)一步提高控制方法的快速性和魯棒性。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
3、第一方面,本發(fā)明提供一種海上風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制方法,包括:
4、基于風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模型,確定風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制參數(shù);
5、構(gòu)建風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制的區(qū)間二型模糊控制器和pid控制器,并采用烏鴉搜索算法優(yōu)化pid控制器參數(shù);
6、利用優(yōu)化后的pid控制器和區(qū)間二型模糊控制器調(diào)整風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制。
7、第二方面,本發(fā)明提供一種海上風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制系統(tǒng),包括:
8、確定模塊,其被配置為:基于風(fēng)力渦輪機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)模型和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)模型,確定風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制參數(shù);
9、構(gòu)建模塊,其被配置為:構(gòu)建風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制的區(qū)間二型模糊控制器和pid控制器,并采用烏鴉搜索算法優(yōu)化pid控制器參數(shù);
10、控制模塊,其被配置為:利用優(yōu)化后的pid控制器和區(qū)間二型模糊控制器調(diào)整風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制。
11、第三方面,本發(fā)明提供一種電子設(shè)備,包括存儲(chǔ)器和處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)指令,所述計(jì)算機(jī)指令被處理器運(yùn)行時(shí),完成第一方面所述的方法。
12、第四方面,本發(fā)明提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令,所述計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí),完成第一方面所述的方法。
13、以上一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案存在以下有益效果:
14、本發(fā)明首先對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)的變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模,確定風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制參數(shù);聯(lián)合了pid算法的可控性與精確性,并且在模糊控制的基礎(chǔ)上采用區(qū)間二型模糊控制方法來(lái)進(jìn)一步提高控制方法的快速性和魯棒性。
15、本發(fā)明通過(guò)改進(jìn)的烏鴉搜索算法優(yōu)化pid控制器參數(shù),通過(guò)遞變函數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整搜索過(guò)程中的感知概率和飛行長(zhǎng)度,既能夠提高算法前期的全局搜索能力,確保在烏鴉數(shù)量n較大時(shí)快速確定最優(yōu)解的范圍,又能保證后期的局部搜索能力,能夠選擇出最優(yōu)的pid參數(shù)。
16、本發(fā)明附加方面的優(yōu)點(diǎn)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(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。
1.一種海上風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制方法,其特征在于,包括:
2.如權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制方法,其特征在于,構(gòu)建風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制的區(qū)間二型模糊控制器,具體為:
3.如權(quán)利要求2所述的一種海上風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制方法,其特征在于,采用t-s型模糊控制方法,構(gòu)建一型模糊控制器,具體為:
4.如權(quán)利要求2所述的一種海上風(fēng)力渦輪機(jī)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(shù)的下界滯后參和下界縮放參數(shù)所確定。
5.如權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制方法,其特征在于,采用karnik-mendel算法對(duì)區(qū)間二型模糊控制器進(jìn)行降型。
6.如權(quán)利要求3所述的一種海上風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制方法,其特征在于,利用優(yōu)化后的pid控制器和區(qū)間二型模糊控制器調(diào)整風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制,具體為:
7.如權(quán)利要求1所述的一種海上風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制方法,其特征在于,通過(guò)遞變函數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)整搜索過(guò)程中的感知概率和飛行長(zhǎng)度,具體為:
8.一種海上風(fēng)力渦輪機(jī)變槳控制系統(tǒng),其特征在于,包括:
9.一種電子設(shè)備,其特征在于,包括存儲(chǔ)器和處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)指令,所述計(jì)算機(jī)指令被處理器運(yùn)行時(shí),完成權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì),其特征在于,用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令,所述計(jì)算機(jī)指令被處理器執(zhí)行時(shí),完成權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法。