基于积分滑模控制的风电机组最大功率跟踪及恒功率控制
2021-06-22乔焰辉郝诗源郝万君尚友涛孙志辉
苏州科技大学学报(自然科学版) 2021年2期
乔焰辉,郝诗源,郝万君,尚友涛,王 昊,孙志辉
(1.苏州科技大学 机械工程学院,江苏 苏州 215009;2.丹麦科技大学 电气工程系,哥本哈根 灵比2800;3.苏州科技大学 电子与信息工程学院,江苏 苏州 215009;4.吉化集团有限公司包装制品厂,吉林 吉林 132021)
随着风力发电机组向着大型化、高参数化方向发展,对风力发电机组风能利用率、输出电能品质和运行平稳性的要求也越来越高[1]。然而,风力发电机组是具有高复杂度、强非线性、结构柔性化等特征的机电集成系统,其空气动力特性会随着自然环境的变化而动态改变,具有较大的不确定性。建模误差、参数时变和未建模动态等使得风电机组的精确控制非常困难[2-3]。
针对上述问题,文献[4]根据风电场风速统计概率与Bladed 软件辨识参数,建立了风力发电机组变增益PI 控制器参数整定与优化方法。文献[5]提出一种在全风速范围内同时采用变桨和变速控制来调整发电机输出有功功率的滑模控制策略,在降低风电机组输出有功功率的波动方面具有良好的效果,但牺牲了风能的利用效率。文献[6]为提升双馈风力发电系统直流侧电压平稳性、最大风能跟踪等性能,提出一种基于指数趋近律的滑模变结构控制策略。文献[7]在综合分析风速限功率控制特性基础上,提出一种主动变速和桨距角控制相结合的新型限功率控制策略,充分利用了机组转动惯量,在一定程度上提高发电量。文献[8]推导出了最优桨距角随叶尖速比偏离程度变化的规律,并提出一种额定风速以下的转矩—变桨协调控制策略。……
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