基于模糊控制的风力发电机组低风速时最大风能追踪控制仿真研究.pdf

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1、第8期机械设计与制造2010年8月MachineryDesign&Manufacture207文章编号：1001—3997(2010)08—0207—03基于模糊控制的风力发电机组低风速时最大风能追踪控制仿真研究杨晓红葛海涛(华北电力大学机械工程系，保定071003)BasedonthefuzzycontroIoflowspeedwindgeneratorsatmaximumwindtrackingcontrolsimulationYANGXiao-hong，GEHai—tao(Universi

2、tyofNorthChinaElectricPower，MechanicalEngineeringBaoding，Baoding071003，China)●o0◆0o●0o◆o0◆00◆00◆0o◆00◆00◆o0◆oo◆00◆00◆0o◆00◆00◆00◆00◆0o●00◆00◆00◆00◆00●00◆00◆00◆00◆00◆00●0o●00◆0o◆0o◆00◆o0◆00◆o0◆o0●i【摘要】在分析风力发电系统在低风速时对风能最大限度追踪的情况下，建立系统的仿真模型，并ji在此基础上提出了一

3、种基于模糊控制的智能控制方法。该方法利用模糊系统的非线性控制模型，解决了i；难以精确控制的困难。以叶尖速比的偏差及其变化为输入对象，以励磁电压为输出对象对低风速时进行；i控制，其控制目的是获得最优叶尖速比，以使风力发电系统在低风速时平稳运行并获取最大风能。最后，；i以MATLAB的仿真模块进行验证仿真，结果证明提出方法的有效性和实用性。i；关键词：风力发电；模糊控制；叶尖速比；最大风能追踪：【Abstract】hanalyzesthemaximumtracingofthewindenergyun

4、derlowspeedwindandmodelsthesimulatingsystem．Thenanintelligentcontrolmethodbasedonfu=ycontrolisputf0T1^)哪d．Thismethodcanmanagetheaccuratecontroldifficultyinthemeansofusingnonlinearcontrolmodelofthefuzzysys——tern．Theerrorandthemovementofthetipvelocityr

5、atioareadoptedastheinputoptionswhiletheexcit—ingvoltageisadoptedtheoutputoptionunderthelowspeedwind．Sothatthebesttipvelocityratiocanbegainedtomakethepowergeneratingsystemgetasteadilymaximumwindpower．Finally，MATLABsimulatingverificationistakentoprovet

6、hevalidityandthepracticabilityofthismethod．Keywords：Windpowergeneration；Fuzzycontrol；Tipvelocityratio；Maximumwindenergy：tracing：●00◆00◆00◆00◆00◆00◆o0◆00◆o0◆o0◆0o◆oo◆oo●0o◆00●0o●00●00●00◆00◆00◆00◆00●0o◆o0◆00◆00◆00◆o0◆00●o0◆00●00◆0o◆0o●00◆00◆o0●00◆中图分类

7、号：TH16文献标识码：A1引言2模型的建立风电是一种施工周期短，可再生的清洁能源。各国对风能的2．1风力机模型的建立研究、开发和利用已经发展到一个新的高度。就世界范围而言，风由文献知：力发电是新能源领域中技术最成熟、最具开发规模和商业化发展Cp=(O·44—0·0167／3)sin[]一0·00184(A一3(1)前景的发电方式之一。大力发展风力发电对保护生态环境、改善2_2风速模型的建立能源结构、促进可持续发展都具有积极意义，许多国家都已把大本文主要介绍低风速时，模糊控制系统对风力发电系统控

8、制力发展风电纳入国家发展计划。如何最大程度的利用风能，一直的有效性，所以其风速范围在切入风速和额定风速之间，并且不是各国科研人员的研究重点。在风速低于额定风速时，风能不能考虑在达到额定功率之前的风轮厘速运动。风速仿真模型，如图得到最大程度的利用。1所示。其输出曲线，如图2所示。本文从1氐风速时依靠模糊控制技术来改变励磁电压，从而改2．3传动系统模型的建立变发电机转速，使其在允许的范围内运行在最优叶尖速比，以便风力发电机组的刚性轴模型认为传动系统的扭转刚度足够最大程度的利用风能。智能控制领域中的模