胡博，李麟

（中国电建集团河北工程有限公司，河北 石家庄 050000）

0 引言

近年来，随着我国能源机构改革的不断深化，新能源在电力系统中的占比正在不断提升，其中较为重要的部分则是风力发电机组。为实现并网发电，风力发电机组通常以电力电子装置并入电网当中，但由于风力发电机组受环境影响较大，出力不稳定，且很难进行有效预测，其发展受到了一定程度的限制，如何通过优化控制策略解决上述问题，仍需要进一步分析研究。

1 风电机组模型概述

为确保风力发电机组有着更高的发电效率，当前在电力系统中主要采用变速风力发电机，其又可分为双馈感应风力发电机组（DFIG）和永磁直驱同步风力发电机组（PMSG），其中以后者相对较为常见[1-2]。PMSG的主要结构分为风力机、传动链、永磁发电机、机侧变换器和网侧变换器五部分[3-4]。

在风力发电机组中，风力机是首要的工作模块，其在风力的推动下，桨叶开始旋转，完成空气动能到机械能之间的转换。对于给定的一个风力发电机组，其具有固定的风能利用系数 ，据此可进一步推导出发电机组的机械功率 ，计算公式如下：

风电机组的传动链用于连接PMSG的转子和风力发电机的转轴，在实际研究中，传动链模型可抽象为单质块模型，计算公式如下：

为确保风力发电机组与电网实现有效对接，实现风力发电机电能的平稳输送，在实际工作中通常采用变换器。变换器可分为电网侧变换器和机侧变换器，其中又以机侧变换器较为重要，在优化控制工作中，主要针对机侧变换器进行频率控制，控制方法则为矢量控制。……