风力发电系统中最大功率点跟踪控制策略研究

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1、多事京交硕士学位论文风力发电系统中最大功率点跟踪控制策略研究ResearchOnControlStrategyOfMaximumPowerPointTrackinginWindPowerGenerationSystem作者：孙宗坡导师：刘峰北京交通大学2015年4月万方数据7／W／IW／t／／##i／l拗’，yJ9矽J8学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和

2、磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：阂、京亿皮导师签名：当1磅签字日期：加Ij年牛月／午日签字日期：劢Ⅸ年4月／年日万方数据中图分类号：学校代码：10004UDC：密级：公开北京交通大学硕士学位论文风力发电系统中最大功率点跟踪控制策略研究ResearchOnControlStrategyOfMaximumPowerPointTrackinginWindPowerGenerationSystem作者姓名：孙宗坡学号：12120278导师姓名：刘峰职称：副教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：交通信息工程及控制研究方向：风机MPPT北京交通大学2015年4月万方数

3、据致谢在论文完成之际，我也即将圆满完成我的研究生学业。回顾这两年半的研究生生涯，太多的画面在我脑海中播放：老师和蔼可亲的面孔，耐心的教诲和辅导，以及同学之间相互帮助，相互鼓励，一起奋斗，一起前进的美好时光。在这人生旅途中有大家的陪伴，让我心中充满奋斗的力量，也给我留下了终生难忘的美好记忆。首先我要衷心的感谢我的导师刘峰副教授，在我研究生生涯中，刘老师给予了我莫大的关怀和鼓舞，我的所有学习和研究工作都是在刘老师的悉心照料下开展的。刘老师严谨的治学态度和渊博的知识教会了我做研究的方法；刘老师豁达的人生观念和待人接物的朴实态度教会了我怎样做人做事。在与刘老师相处的两年多生活中，不管是在学习还是生活

4、中都使我受益匪浅，收获颇多。衷心的感谢智能及再生能源中心研究中心的各位老师和同学的大力帮助。在论文的撰写期间，宋永端教授、蔡文川老师以及李鹏老师给予了我思路上方法上的极大帮助，在次我要特别的感谢他们。另外，我的寝室舍友李智、石运嘉也给予了我莫大的支持，我的学长王鹏、张震宇，以及我的同学刘晓东、雷志帮、路宽、韩璐、王蕊等同学，感谢他们一路的陪伴和照顾，祝愿你们在未来的生活工作中更上一层楼。最后，衷心的感谢我的父母、家人以及朋友们。在我二十多年的求学生涯中，始终有他们无私的支持与奉献关爱着我，让我的人生旅途充满欢欣与鼓舞，祝他们身体健康，永远平安幸福!再次向所有帮助过我的老师，同学和朋友们致以最

5、崇高的敬意!万方数据北京交通大学硕士学位论文ABSTRACT中文摘要摘要：随着全球经济一体化，人类对能源的渴望与日俱增，传统化石能源正在面临开采枯竭的境地，而此时，风能等可再生能源正在逐步发展壮大，逐步满足人类的需求。目前研究人员研发出很多风力发电的最大功率控制算法，常见的商用风机算法包括最佳叶尖速比法、最优功率曲线法和爬山搜索算法。因爬山搜索算法无需测量风速，也不需要知道风机机械功率特性，受到人们关注。爬山搜索算法是一种局部最优算法，该算法能自适应的寻找到风速的最大功率点(MPP)。在利用该算法时需要解决两个重要问题，第一个扰动步长问题，第二个爬山方向问题。本文在传统算法的基础上，围绕风力

6、发电最大功率点跟踪控制问题，提出了一种针对永磁直驱式风力机的新型最大功率点跟踪(MPPT，MaximumPowerPointTracking)控制算法。新型爬山搜索算法融合了最优功率曲线及其斜率屯。，特性，优化了爬山步长的选取，在考虑空气密度变化的情形下，利用最优功率曲线斜率屯。，的变化，即实时更新最优功率曲线，并利用风机运行点到最优功率曲线水平轴的矢量长度来设计爬山步长和搜索方向。本文的工作主要包含四个阶段，第一阶段，介绍了风机类型，对叶尖速比法、功率特性曲线法等传统方法的优缺点进行比较，详细的介绍了这些算法的控制原理，对下一步的工作提出改进意见。第二阶段，给出最优功率曲线的分析过程，计算

7、并更新最优功率曲线的斜率t。，值。第三阶段，在线更新爬山步长、搜索方向与步长调整因子，该因子与斜率恕。，密切相关。第四阶段，设计了鲁棒白适应控制器模拟跟踪风机理想转速。新型爬山搜索算法(MPPT)无需风速，同时不需要详细计算发电机组的复杂机械功率特性，MATLAB的仿真结果验证了新型算法的有效性。关键词：风力发电最大功率点参数更新最大功率点跟踪鲁棒自适应控制分类号：万方数据北京交通大学硕士学位论文ABSTRA