改进的风电机组转矩控制策略

风电机组的变桨控制和转矩控制均基于转速信号设计，二者在额定转速附近发生耦合，造成转速波动，传统转矩控制将依据转速频繁进行控制逻辑切换，致使转速、功率大幅跌落；且在额定风速以上，传统转矩控制包含恒转矩和恒功率策略，二者在转矩、功率、传动链载荷方面各有优劣。为此，引入与桨距角相关的状态变量对转矩控制在额定转速附近的区域切换逻辑加以限制，并将转矩-转速控制曲线中的功率满发曲线段扩充到发电机额定转速以下的区域，以消除因转矩控制的区域频繁切换引起的转矩和功率跌落；然后，对转矩-转速控制曲线中的功率满发曲线段进行权值规划，兼顾风电机组额定转速附近的功率、转矩波动性能，并对连接最佳叶尖速比曲线段和功率满发曲线段间的过渡曲线进行动态优化。在典型湍流工况下对所提出的方法进行仿真验证，结果表明：改进的转矩控制策略提升了额定风速附近的风能捕获效率，消除了高风速区发电机转矩和功率跌落现象，合理地权值规划能兼顾转矩和功率性能。