大型风电线性自抗扰控制器

全风速段抑扰动

面向大型陆上风电机组的全风速范围线性自抗扰控制器，由三个一阶LADRC协同重构转矩与桨距控制，在环仿真验证可同时抑制转速、功率与叶根载荷波动。

Jia, Chengzhen · 耿华 · Liu, Yushan · Wang, Lingmei · 孟恩隆 · Jiwen, Ji · Zhengkun, Chen · Han, Lei · Liming, Chen · Guo, Dongjie · 梁吉业 · Yinping, Fenghong

Control Engineering Practice 2024

参数信息

发电机转速波动降幅

13.6 %

功率波动降幅

1.7 %

技术优势

转速波动降13.6%

通过实时估计并补偿总扰动，发电机转速波动在硬件在环仿真中至少降低约13.6%，提升并网电能质量。

功率波动降1.7%

功率控制器与转矩、桨距控制实现解耦，有效抑制功率输出波动，至少降低约1.7%。

叶根载荷更平稳

控制策略对叶根载荷力具有抑制作用，有利于延长叶片疲劳寿命。

扰动补偿全风速

转矩与桨距控制均采用LADRC，在全风速范围内动态估计并补偿系统总扰动，适应多变湍流风况。

应用场景

• 大型风电机组控制：直接替换现有查表或PID转矩/桨距控制，降低转速与载荷波动。
• 工业过程抗扰控制：提供有稳定性证明的抗扰控制方案，可推广到其他扰动频繁的工业过程。
• 风力发电装备：作为风电机组主控算法升级方案，提升设备并网友好性与机械寿命。
• 控制系统硬件在环测试：已在HILS平台完成算法验证，可复现测试用例用于后续控制器开发。