风能的不稳定性以及风电机组自身的复杂结构决定了变桨距控制对象大扰动、多变量、非线性和工况复杂的特点,常规的控制策略往往难以得到满意的控制效果。控制系统作为风力发电机组能否安全可靠运行的神经中枢,确保风电机组合理利用风能并向电网提供稳定、高质量的电能,同时对实现其风能最大捕获,减缓机组疲劳载荷,延长其使用寿命等方面起着举足轻重的作用。1.5MW风力发电机组作为现今主要的在役机型,如何降低其内耗能,提升发电量具有十分重要的经济价值。在变桨距控制领域研究建立合适的模型,优化风电机组硬件和软件控制策略,成为降低其自身内耗、提升发电量的关键因素。本文以风电机组变桨距控制及优化策略为主要研究内容,重点展开了以下研究:首先通过建立1.5MW变速变桨风力发电机组各系统的数学模型,通过对数学模型的理论分析,找出内部耗能原因,在平台中建立了各个子系统的仿真模型,为风电功率的优化控制奠定基础。其次基于风速超短期提前一步预测,求出风电机组的风速和功率预测值。将风机转速和桨矩角为控制变量,以降低风机耗能、优化风场出力为目标,在高低风速区两种情况下,建立相应的优化模型,运用智能算法求解模型的优化解,将该优化解作用于风电机组控制系统来优化风电场的性能。结果表明,与传统的线性控制策略相比,本文所提出的控制策略能够有效地减少风机电能损耗,优化风电场的出力。经过实验测得,单台风机年优化后发电量有较大提升,约为557961kWh,提升比例约为14.34%,等效满负荷小时数增加385小时。