变速恒频风力发电系统最大风能追踪优化控制

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1、第31卷第7期计算机仿真2014年7月文章编号：1006—9348(2014)07-0117一04变速恒频风力发电系统最大风能追踪优化控制李大冰1，吉荣廷1’2(1．内蒙古工业大学电力学院，内蒙古呼和浩特010050；2．内蒙古呼和浩特铁路科研所，内蒙古呼和浩特010000)摘要：在风力发电功率优化控制问题的研究中，随着风力发电机组容量的不断增大，最大程度地利用风能已经成为风力发电技术研究的重要内容。由于风速检测具有不稳定性，为了避免风机对风速的依赖关系，提出了改进的功率信号反馈控制的最大风能追踪控制策略。可以

2、在不测量风速的情形下，实现最大输出风功率的追踪。采用定子磁链定向的双馈异步电机矢量控制技术，建立最大风功率点捕捉的模型。在MATLAB／Simulink仿真工具下，根据所建立的仿真模型，对当风速突变时电机的定子和转子的电压、电流分别进行了仿真。仿真结果表明，改进控制策略能够在风速突然改变时有效追踪最大功率点，具有良好的实时性和自适应性。关键词：最大风能追踪；功率信号反馈控制；矢量控制中图分类号：TP3—05文献标识码：BTheMaximumPowerPointTrackingControlforWiIIdPow

3、erGenerationSystemswithVariableSpeedandConstantFrequencyLIDa—bing．JIRong-ting(1．SchoolofelectricpowerScience，InnerMongoliaUniversityofTechnology，HohhotInnerMongolia010050，China；2．HohhotRailwayResearchInstitute，HohhotInnerMongolia010000，China)ABSTRACT：Withthe

4、increasingofthewindturbinescapacity，improvingtheturbinestabilityandreliabilityandtrackingthemaximumpowerpointhavebecomeimportantpartstostudy．Sincethewindspeeddetectionhasgreatin—stability，animprovedpowersignalfeedbackcontrolisadvancedinthispaperinordertoavoi

5、dthedependencyofwindturbinetothewindspeed．ItCanachievethemaximumoutputpowerofthewindtrackinginthecaseofwithoutmeasurementofthewindspeed．Themodelofcapturingthelargestwindpowerpointisbuiltbyusingthestatorfluxorienteddoubly-fedinductionmotorvectorcontroltechnol

6、ogy．UndertheMATLAB／Simulinksimulationtool，accord-ingtothesimulationmodel，thevoltageandcurrentofthemotor’Sstatorandrotoraresimulatedrespectivelywhenthewindspeedchangessuddenly．Theresultsshowthatthecontrolstrategycaneffectivelycapturethemaximumwindpowerpointwh

7、enthewindspeedchangessuddenly，andithasgoodreal-timeperformanceandadaptability．KEYWORDS：Maximumwindpowertracking；Thepowersignalfeedbackcontrol；Vectorcontrol1引言风能是一种清洁的永续能源，与传统能源相比，风力发电不依赖外部能源，没有燃料价格风险，发电成本稳定，也没有碳排放等环境成本。此外，可利用的风能在全球范围内分布都很广泛。正是因为有这些独特的优势，风力发电

8、逐渐成为许多国家可持续发展战略的重要组成部分，发展迅速⋯。对目前存在的最大风能追踪控制策略进行分析比较，其中叶尖速比控制算法简单，由于风力机旋转时对周围空气产生很大的扰动，严重影响了风速风向仪准确率，并且风速风向仪受环境影响较大，这样风力机测得的风速与风力机实际收稿日期：2013—09—03修回日期：2013—10—16的风速就存在了一定的误差，影响了风力发电机组的最大功率输出，应用范