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船舶工程2025年第11期:基于全状态反馈的独立变桨自适应控制策略

来源:期刊VIP网 时间:


作者:姜自国;刘宝军;王毅;张新国;王文祥;

单位:华能新能源股份有限公司四川分公司;沈阳东北电力调节技术有限公司;沈阳工业大学电气工程学院;

摘要:[目的]为解决风电机组在运行过程中承受的不平衡载荷和变桨控制系统易受外部干扰导致输出功率不稳定的问题,[方法]提出了一种基于全状态反馈的独立变桨自适应控制策略。对非线性风电机组进行全局线性化处理,引入扰动校正控制(DAC)来消除风扰动对系统的动态影响。对全域风速进行分组,并在不同工作点单独设计全状态反馈控制器,根据每个风速区间的特定控制目标优化控制器增益。选取统一的桨距角和塔架前后位移作为调度参数,采用高斯径向基神经网络(RBFNN)对2个参数进行训练。通过基于RBFNN输出的增益值,自适应地调整全状态反馈控制器,并选择最优控制器进行输出。通过FAST和Simulink对NREL 5 MW风力机进行仿真。[结果]结果表明,与基准控制器和DAC独立变桨控制器相比,所提出的控制策略能够保证风电机组输出功率平稳,同时还进一步降低了叶片和塔架的载荷,[结论]延长了风力机的使用寿命。

关键词:独立变桨控制;;状态反馈;;扰动校正控制;;径向基神经网络(RBFNN)