试论风力发电机组控制方法改进策略探究

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1、试论风力发电机组控制方法改进策略探究　　摘要：风能是地球表面大量空气流动所产生的动能，具有不稳定性、随机性及密度低等特点。在利用风能进行发电时，如何有效地对风力发电机组进行控制直接关系到风力发电机组能够高效运行。该文简要阐述了风力发电机组内涵及主要类型；其次，提出滑模变结构控制、最优控制、模糊控制以及人工神经网络控制四种现代化的风力发电机组控制技术，改进传统风力发电机组控制技术，以推动我国风力发电机组控制方法相关研究的深入。关键词：风力；发电机；控制技术；改进研究中图分类号：TP211文献标识码：A文章编号：1009-3044（2014）06

2、-1326-02OntheWindTurbineControlMethodforImprovingStrategyAyiguli.maimaiti，ZHANGWei（WindEnergyInstituteofXinjiangUygurAutonomousRegion，Urumqi830000，China）Abstract：Windenergyisthekineticenergyoftheearth’ssurfacegeneratedbythevolumeofairflow，withnostability，andlowdensityandran

3、domness.Intheuseofwindenergytogenerate8electricity，andhoweffectivelycontrolledwindturbineisdirectlyrelatedtothewindturbinecanberunefficiently.Thisarticlebrieflydescribesthemeaningofthewindturbineandthemaintypes；Secondly，variablestructurecontrol，optimalcontrol，fuzzycontrolan

4、dartificialneuralnetworkcontrolfourmodernwindturbinecontroltechnologytoimprovethetraditionalwindturbinecontroltechnologytopromoteChina’swindturbinecontrolmethodin-depthresearch.Keywords：wind；generator；controltechnologies；improvement风能资源是一种极具大规模发展潜力的可再生能源。一些发达国家凭借自身技术优势和地理优势

5、，早已开始利用风能资源发电。而我国风力发电事业起步相对较晚，各方面技术与发达国家存在一定差距。特别是风力发电机组控制技术明显落后发达国家，致使我国风力发电事业耗费巨大成本，却难获得对等的产出。由此看来，引入新型风力发电机组控制技术，改进风力发电机组控制方法是我国风力发电事业发展的必然要求。1风力发电机组及主要分类1.1风力发电机组8风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成；风力发电机组包括风轮、发电机；风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成；它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等

6、功能。1.2风力发电机组主要分类1）基于失速型的分离发电机组基于失速型的风力发电机组种类较少，现有的主要包括两种，即定桨距失速型和变桨距失速型等两种。在这两种类型中，定桨距失速型主要利用风轮叶片的失速作用，来实现对风力发电机在风力较大情况下的功率进行准确控制，然后，利用该型机组上的叶尖扰流器对极端情况下的停机问题进行控制。对于变桨距失速型，其发电机组则与定桨距失速型存在差异，主要通过低风速下的桨距角来实现对输出功率的控制，在高风速情况下则利用叶片桨距角的改变来对功率输出进行控制。2）双馈变速恒频型风力发电机组8该类型的风力发电机组能够实现对分

7、论叶片桨距角的调节，还可以采用能够变速的双馈性发电机，实现对恒频恒压电能的输出。如果风速低于额定速度，该类型机组能够利用转速和叶片桨距角的改变，将发电机组控制在状态下运行，确保输出功率为最大；在风速高于额定速率时，可以利用叶片桨距角的改变，将发电机组的功率控制在额定的功率。3）直驱型性风力发电机组该类型发电机组是一种不带齿轮箱的变桨距变速发电机组，其中的风轮轴能够与低速发电机直接相连接。所以，在使用中，该类型的发电机组需要采用全功率变流器。4）混合型的风力发电机组该类型的发电组中包含有单级齿轮箱以及中速发电机，可以认为是直驱型和传统型的混合类

8、型。在使用中，该类型的发电机组也需要采用全功率变流器。2风力发电系统的现代控制技术2.1滑模变结构控制风电机组属于非线性系统，在实际使用过程中复杂多变，也容易受到风