基于风力机转速控制的液压型机组功率追踪研究.pdf

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1、2015年第5期液压与气动33doi：10．1I832／j．issn．1000—4858．2015．05．007基于风力机转速控制的液压型机组功率追踪研究闫桂山。艾超，陈立娟(1．燕山大学河北省重型机械流体动力传输与控制实验室，河北秦皇岛066004；2．先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室(燕山大学)，河北秦皇岛066004)摘要：为解决液压型风力发电机组风能利用率问题，以机组输出功率最佳为控制目标，研究机组最佳功率追踪控制方法。建立了风力机特性数学模型和液压主传动系统数学模型，在数学模型的基础上提出了一种用直接

2、风力机转速控制的最佳功率追踪控制方法，并对其控制率进行推导与分析。vX30kVA液压型风力发电机组实验台为基础，针对所提出的最佳功率追踪控制方法进行仿真与实验研究，结果表明该控制方法具有良好的控制效果。关键词：风力发电；液压传动；最佳功率追踪；风力机转速中图分类号：TH137；TK83文献标志码：B文章编号：1000-4858(2015)05-0033-06ResearchonPowerPointTrackingofHydraulicWindTurbineBasedonWindTurbineSpeedControlY

3、ANGui．shan，AIChao。，CHENLi-juan(1．HebeiProvincialKeyLaboratoryofHeavyMachineryFluidPowerTransmissionandControl，YanshanUniversity，Qinhuangdao，Hebei066004；2．KeyLaboratoryofAdvancedForging＆StampingTechnologyandScience(YanshanUniversity)，MinistryofEducationofChina，Q

4、inhuangdao，Hebei066004)Abstract：Takingahydraulicturbineastheresearchobject，inordertosolvetheproblemofutilizationforwinden—ergy，weresearchthemaximumpowerpointtracking(MPPT)controlmethodaimingatmaximumoutputpower．Themathematicalmodelsforwindturbinecharacteristics

5、andhydraulicmaintransmissionsystemareestablished．AMPPTcontrolmethodisproposedbasedondirectcontrolforwindturbinespeed．Thecontrolrateforthemethodisderivedandanalyzed．ThesimulationandexperimentalstudyareconductedfortheproposedMPPTcontrolmethodbasedonthe30kVAhydrau

6、licturbineexperimentplatform．Theresultsshowthatthecontrolmethodhasagoodcontroleffect．Keywords：windpowergeneration，hydraulictransmission，MPPT，speedofwindturbine引言力发电机组，文献[5]中论述采用滑模控制算法和模随着风力机大型化进程的推进⋯，风电场装机容糊控制理论，根据系统状态控制增益系数，实现机组最量的不断增大，风力发电在电网中所占的比重逐渐增收稿日期：201

7、5-01—13加。为提高风电机组能量转化效率，最佳功率追基金项目：国家自然科学基金(51405423)；河北省青年基金踪I4成为风电机组亟待解决的重要难题，也是机组(QN20132017)；燕山大学青年教师自主研究计划课题(13LG运行的关键技术之一。B005)国内外学者对风力发电机组最佳功率追踪做了一作者简介：艾超(1982一)，男，河北唐山人，讲师，博士，主要系列研究。针对双馈异步风力发电机组和永磁直驱风从事液压技术方面的科研和教学工作。液压与气动2015年第5期佳功率追踪；文献[6]中论述通过最佳电磁转矩给定尸

8、=1竹n23C，／3)，A=(1)和转子初始位置检测的方法，实现机组最佳功率追踪；文献[7]中论述采用自适应控制算法，通过对扰动的：(2)∞观察控制完成机组最佳功率追踪控制。分析上述研究式中：P——风力机输出功率，w可知，双馈型和永磁直驱风力发电机组作为传统机型，P——气流密度，kg／m其最佳功率追踪控制的核心是变流逆变装置，而R——叶片半径，