pmsg风力发电系统最大风能追踪分数阶控制

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1、第24卷第6期电力系统及其自动化学报Vo1．24No．62012年12月ProceedingsoftheCSU—EPSADec．2012PMSG风力发电系统最大风能追踪的分数阶控制李志民，孙其振，孙勇。，韩绪鹏(1．哈尔滨工业大学电气工程及自动化学院，哈尔滨150001；2．山东电力调度控制中心，济南250001；3．吉林省电力有限公司调度通信中心，长春130021；4．三峡电力职业学院电气工程系，宜昌443000)摘要：在总结分析基于永磁同步发电机PMSG(permanentmagnetsynchrono

2、usgenerator)的风力发电系统数学模型的基础上，以PMSG风力发电系统的最大风能追踪为控制目标，引入分数阶PI控制理论，设计了基于分数阶PI的PMSG风力发电系统控制方案，采用遗传算法对分数阶PI控制器的参数进行优化整定。在Matlab／Simulink软件平台上建立了PMSG风力发电系统的仿真模型，并与传统整数阶PI控制进行了对比。采用分数阶PI控制方案使风力机在额定风速以下能够有效地保持最佳叶尖速比运行，系统控制性能得到有效提高，有较强的鲁棒性。仿真结果证明了该方案的可行性与正确性。关键词：分数

3、阶控制；最大风能追踪；永磁同步发电机；遗传算法；建模与仿真中图分类号：TM614文献标志码：A文章编号：1003—8930(2012)06-0067-06MaximumEnergyTrackingofPMSGWindPowerGenerationSystembyFractional—orderControlLIZhi—min，SUNQi—zhen，SUNYong。，HANXu—peng(1．SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HarbinInstituteo

4、fTechnology，Harbin150001，China；2．ShandongElectricPowerDispatchandContro1Center，Jinan250001，China；3．JilinPowerDispatchandCommunicationCenter，Changchun130021，China；4．DepartmentofElectricalEngineering，ThreeGorgesVocationalCollegeofElectricPower。Yichang443000，

5、China)Abstract：OnthebasisofanalyzingthemathematicalmodelofPMSG(permanentmagnetsynchronousgenera—tor)windpowergenerationsystem，torealizethecontroltargetofthemaximumwindenergytrackingforPMSGwindpowersystem，anovelcontroltheoryoffractionalorderPIcontrolispropo

6、sedandthePMSGwindpowersystemcontrolschemeisdesignedbasedonthefractionalorderPI．Thegeneticalgorithmisap—pliedtooptimizeandsettheparametersofthedesign．AsimulationmodelofPMSGwindpowercontrolsys～ternisestablishedbasedontheMatlab／Simulinksoftwareplatform．Thenov

7、elfractiona1orderPIcontrolmethodiscomparedwiththeclassicalintegerorderPIcontrolmethod．TheproposedPIcontrolmethodcaneffectivelykeepoptimumtip—‘speedratiounderratedwindspeedandthesystemcontrolperformanceisim·—provedwithgoodrobustness．Thesimulationresultsveri

8、fythevalidityandfeasibilityoftheproposedcontrolmethod．Keywords：fractionalordercontrol；maximumwindenergytracking；permanentmagnetsynchronousgenera—tor；geneticalgorithm；modelandsimulation收稿El期：2O11—03—28；修回日期；20