考虑损耗功率的双馈风力发电系统最大风能跟踪控制

李滨，李岚

(太原理工大学 电气与动力工程学院，山西 太原030024)

摘要：对双馈风力发电系统传统功率曲线反馈控制方法作出改进，提出考虑损耗功率的最大风能跟踪控制策略。此方法通过MATLAB/Simulink建立精确的双馈风力发电机模型，并搭建考虑了铜耗、铁耗、机械损耗及杂散损耗的控制模型。经过仿真，验证了优化后控制策略的正确性。

关键词：双馈风力发电系统； 最大功率点跟踪； 损耗功率； 功率控制优化

通讯作者:李滨

中图分类号：TM 614文献标志码： A

收稿日期:2015-02-09

Maximum Power Point Tracking Control for Doubly-Fed Wind

Energy Conversion Systems Considering Loss Power

LIBin，LILan

(School of Electrical and Power Engineering， Taiyuan University of Technoloy, Taiyuan 030024, China)

Abstract：In order to optimize the traditional power curve feedback control method, a maximum power point tracking control strategy considering loss power for doubly-fed wind energy conversion systems based on doubly-fed wind power generation was system prosed. This method built a precise model of doubly-fed wind power generator by MATLAB/Simulink and set up control model considering copper loss, iron loss, mechanical loss and stray loss. The simulation results verified the accuracy of the optimized control strategy.

Key words： doubly-fed wind energy conversion systems; maximum power point tracking(MPPT); loss power; optimization of power control system

0引言

随着传统能源的匮乏，风力发电得以迅猛发展，双馈风力发电机以其造价低、变频器容量小、有功无功可解耦控制等优点成为风力发电的主流发电机。对于双馈机组的最大功率点跟踪控制(Maximum Power Point Tracking， MPPT)，各国学者做了很多研究。目前运行中的风电场主要采用功率曲线反馈法的控制策略，然而实际运行中其实际发出的功率总在理想功率曲线以下且偏差较大。本文基于双馈风力发电系统，分析研究了风力机与双馈发电机在最大风能跟踪时的功率曲线，发现风力机的曲线要高于双馈电机发出的功率。这是由于风电机组存在功率损耗，且随着风速变化功率损耗值也发生改变。如果以风力机的最大功率曲线来控制双馈发电机，必将导致不能准确地给定发电机的最大功率参考值，影响风电机组的风能捕获率。针对此问题，本文提出了考虑损耗功率的双馈风力发电系统最大风能跟踪控制策略。……