毕业设计（论文）外文文献翻译--风电系统中最大功率点跟踪法的稳定分析 

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1、院系：电气与电子工程学院专业班级：电气1111学生姓名：孙立东指导教师：刘君学号：1111170922译文成绩：≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈华北电力大学毕业设计（论文）译文部分原文著作（期刊）名称：IEEETRANSACTIONSONINDUSTRYAPPLICATIONS作者：YuZou，MalikE.Elbuluk，YilmazSozer原文出版单位：IEEEJournals&Magazines原文出版时间：2013年3月原文出版地点：美国风电系统中最大功率点跟踪法的稳定分析摘要——最大功率点跟踪（MPPT）法是显著提高风力机系统效

2、率和能量获取的关键。借助特征功率曲线的MPPT法是最常用的MPPT法之一。通过功率和电流之间的关系可以获得参考电压而不需要实时风速信息。本文介绍了该MPPT法的稳态和动态分析并提出一个单极传递函数来描述风速变化对发电机转速的影响。这是通过在一类非线性转子机械系统应用小信号分析。为了验证风力机系统的性能，在MPPT功率控制的基础上实现了仿真和实验系统。风速变化时，发电机转速的变化表现出理论、仿真和实验的良好一致。关键词——双馈感应发电机（DFIG），最大功率点跟踪（MPPT）法，小信号模型，风模拟器，风力发电系统Ⅰ引言作为一种最常用的可再生能源，风是在未来最有希望取代化石燃料的一种。为

3、了在风能转换系统中得到高效率，变速操作系统的最大功率点跟踪，像双馈感应发电机和永磁同步发电机系统，吸引了很多的关注[1]~[3]。历史上研究的最大功率点跟踪法包括三种，即（1）依赖于风速的方法；（2）依赖于输出功率测量和计算的方法；（3）依赖于功率曲线的方法。大多数风能控制系统都基于风速测量[4],[5]。在这些系统中，通常用风速计测量风速。这样的系统中，传感器和复杂性带来额外成本。为了解决这个问题，风速估计系统已经被发表[6]~[9]。依赖复杂的软件算法，风速可以被捕获用于控制最佳叶尖速比。因此，MPPT可以实现。此外，跟踪最大功率可以直接通过测量输出功率[10]~[13]。该方法

4、的思想是通过输出功率的在线测量和功率相对于转速变化率即dP/dw的检测来获得风力系统的最大功率。当dP/dw=0时MPPT可以通过调节转子转速和占空比转换器实现。该方法依赖于大量的在线计算，因此，很难实现风速快速变化的MPPT。虽然不同的步骤可以用来改善跟踪计算的速度，但这个缺点是无法消除的。最近，一种利用功率和转子转速特性曲线的方法由于硬件和软件的简单被频繁使用[14]~[17]。最有功率参考曲线作为查找表是根据实验构建和微控制器的存储器中编程的。图1为系统配置。可以通过测量转速和获得参考功率来调整功率或测量风速和获得参考转速来调整转速。前者产生更精确的输出功率，后者将有更快的控制

5、响应[18]。除了准确的参考功率曲线，为了验证在不同风速和输出功率条件下该方法的稳定性，分析是必不可少的。很少有出版物只是解决这种方法的稳定性[19],但应进行更详细的定量分析。图1基于MPPT的特征功率曲线本文研究了风力机在参考功率曲线MPPT功率控制下的性能。特别地，提出了一种基于发电机转速由风速变化引起的动态小信号分析。同时，提出了实验装置在转矩控制模式下风力机的操作模拟。稳态和动态响应实验验证了所提出的分析和结论。第二部分将展示如何获得最佳参考功率曲线，并通过小信号分析法分析了这种方法的稳定性。第三部分是模拟结果和实验结果，第四部分是结论。Ⅱ最佳参考功率曲线和稳定性分析特征功

6、率曲线MPPT第一重要的问题是如何获得参考功率曲线。第二个问题是发电机转速和输出功率是否沿这这个参考功率曲线随风速变化收敛，即这个方法对不同风速是否稳定。部分Ⅱ-A会通过改变发电机转速和功率，当功率变化率为零时，从实验中捕捉最佳参考工作点。然后，连接所有工作点的拟合曲线就构成了参考功率曲线。接下来是Ⅱ-B部分，通过一个简单的机械模型获得传递函数，提出基于小信号分析的最佳功率参考曲线Pe().。传递函数显示了风速变化和发电机转速之间的关系，有助于预测稳定性和动态响应。A.最佳参考功率曲线Pe()最佳功率参考曲线Pe()对于任何给定风速（）通过最佳功率（Popt）和发电机最佳转速（）获得

7、。对于一个给定的，发电机转速和输出功率P是可以测得的。满足dP/dw=0的P和就是对于具体的和Popt。对于不同的重复同样的程序，连接所有最佳工作点得到拟合曲线。这条拟合曲线被用作参考功率曲线Pe()。图2为制作Pe()曲线的过程，其中k和i是工作点和风速的标志。因为这是一个离线程序，测量计算不会影响在线系统的运行速度。图2得到P（）的过程B.动态稳定分析一旦得到参考功率曲线Pe()就可以研究参考工作点的稳定性。系统是否收敛于Pe()是一个动态稳定问题，如