1.基于環(huán)境因素的風(fēng)機(jī)功率信號(hào)反饋方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
步驟一、通過實(shí)驗(yàn)或者仿真得到標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的最優(yōu)功率曲線;
步驟二、根據(jù)氣象資料或安裝傳感器實(shí)時(shí)得到機(jī)艙外溫度和相對(duì)濕度,結(jié)合風(fēng)機(jī)的海拔高度,對(duì)步驟一中的最優(yōu)功率曲線進(jìn)行修正,獲得修正系數(shù)K;
步驟三、利用步驟二中的修正系數(shù)和步驟一中的標(biāo)準(zhǔn)溫度下的最優(yōu)功率曲線的參考有功功率,得到修訂后的最優(yōu)功率曲線的參考有功功率;
步驟四、根據(jù)步驟三中修訂后的最優(yōu)功率曲線的參考有功功率計(jì)算風(fēng)機(jī)電磁力矩參考值,進(jìn)而計(jì)算D軸轉(zhuǎn)子電流參考值,將該D軸轉(zhuǎn)子電流參考值輸入變頻器進(jìn)行風(fēng)機(jī)控制,從而在環(huán)境因素干擾的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)境因素的風(fēng)機(jī)功率信號(hào)反饋方法,其特征在于,步驟一中,通過實(shí)驗(yàn)或者仿真得到標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的最優(yōu)功率曲線的具體過程為:
步驟一一、根據(jù)風(fēng)力機(jī)風(fēng)能利用系數(shù)與葉尖速比的數(shù)學(xué)關(guān)系確定最優(yōu)葉尖速比;
步驟一二、通過實(shí)驗(yàn)或者仿真,對(duì)風(fēng)機(jī)分別輸入N m/s的風(fēng)速,其中,N取5m/s、6m/s、7m/s、8m/s、9m/s、10m/s、11m/s、12m/s,改變最優(yōu)功率曲線的參考有功功率,觀察葉尖速比;
步驟一三、當(dāng)步驟一二中的葉尖速比等于步驟一一中的最優(yōu)葉尖速比時(shí),記錄此時(shí)的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和參考有功功率;
步驟一四、根據(jù)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和參考有功功率采用插值法等量分配最優(yōu)功率曲線的各控制點(diǎn),從而得到標(biāo)準(zhǔn)空氣密度下的最優(yōu)功率曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)境因素的風(fēng)機(jī)功率信號(hào)反饋方法,其特征在于,步驟二中,根據(jù)氣象資料或安裝傳感器實(shí)時(shí)得到機(jī)艙外溫度和相對(duì)濕度,結(jié)合風(fēng)機(jī)的海拔高度,對(duì)步驟一中的最優(yōu)功率曲線進(jìn)行修正,獲得修正系數(shù)的具體過程為:
當(dāng)溫度小于等于30℃時(shí),不考慮濕度的影響,修正系數(shù)K為:
式中,表示實(shí)際溫度下的最優(yōu)功率曲線的參考有功功率,表示標(biāo)準(zhǔn)溫度下的最優(yōu)功率曲線的參考有功功率,ρ1為下的空氣密度,ρ0為標(biāo)準(zhǔn)溫度下的空氣密度,常溫為15℃,標(biāo)準(zhǔn)溫度T0為15+273.15=288.15℃,L為0.0065K/m,H為高度,單位為m,R為8.31447J/(mol.K),g為9.80665m/s2,M為0.0289644kg/mol,TC為實(shí)際溫度;
當(dāng)溫度大于30℃時(shí),同時(shí)考慮溫度和濕度的影響,修正系數(shù)K為:
式中,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓P0為101325Pa,C0為6.1078,C1為7.5,C2為237.3,相對(duì)濕度定義為實(shí)際水蒸氣壓力和飽和水蒸氣壓力的比值,計(jì)為PH%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于環(huán)境因素的風(fēng)機(jī)功率信號(hào)反饋方法,其特征在于,步驟三中,利用步驟二中的修正系數(shù)和步驟一中的標(biāo)準(zhǔn)溫度下的最優(yōu)功率曲線的參考有功功率,得到修訂后的最優(yōu)功率曲線的參考有功功率的具體過程為:
公式1中得到的修正系數(shù)K和公式2中得到的修正系數(shù)K分別乘以標(biāo)準(zhǔn)溫度下的最優(yōu)功率曲線的參考有功功率得到修訂后的最優(yōu)功率曲線的參考有功功率為:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于環(huán)境因素的風(fēng)機(jī)功率信號(hào)反饋方法,其特征在于,步驟四中,根據(jù)步驟三中修訂后的最優(yōu)功率曲線的參考有功功率計(jì)算風(fēng)機(jī)電磁力矩參考值,進(jìn)而計(jì)算D軸轉(zhuǎn)子電流參考值的具體過程為:
根據(jù)修訂后的最優(yōu)功率曲線的參考有功功率結(jié)合公式:
獲得風(fēng)機(jī)電磁力矩參考值Tref,
式中,ωr為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,
進(jìn)而得到輸入變頻器進(jìn)行風(fēng)機(jī)控制的D軸轉(zhuǎn)子電流參考值Idr_ref為:
式中,Ud為d軸電壓。