夏安俊， 胡书举， 许洪华

(1．中国科学院电工研究所，北京100190;2．中国科学院风能利用重点实验室，北京100190;3．中国科学院 研究生院，北京100049)

0 引言

随着化石燃料的日益枯竭，风力发电作为一种新型的可再生能源，得到了世界各国的普遍关注和认可。风电机组的装机数量逐年增加。相对于恒速风电机组来说，变速风力发电机组可以通过改变转速的方式来维持最佳叶尖速比，实现不同风速下的最大风能捕获，因而在低风速区域的发电效率较高。目前在风电市场上变速风电机组已经成为主流产品。

关于变速风电机组低风速下的最大功率点跟踪控制技术(maximum power point tracking，MPPT)，国内外文献提出了以下几种算法:叶尖速比法［1］，功率信号反馈法(功率曲线法)［2］，登山搜索法［3－5］，三点比较法［6］等。

叶尖速比法需要实时测量风电机组处的风速，这增加了系统的成本和实际执行的难度，且精确度难以保证［7］。登山搜索策略具有独立于机组参数的优良特性［8］，但是当应用于惯性较大的大型风力发电系统时，由于风速变化频繁而机组的响应时间较长，登山法存在对最大功率点位置判断不准确的问题。三点比较法有与登山法相类似的问题即机组状态的频繁变化使得该方法也无法对最大功率点进行实时有效的跟踪。

功率曲线法的控制原理是先测量出风力机的转速，再根据最大功率曲线计算出相应于该转速的输出功率并作为机组的功率给定值，对风力机的转速进行控制，来实现对最大功率点的捕获。……