基于模式搜索的風(fēng)能最大功率跟蹤控制

【摘要】：針對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)能最大功率跟蹤控制方法難以實(shí)現(xiàn)實(shí)際輸出功率最大化或無(wú)法兼顧跟蹤速度和精度等問題,提出了一種新的跟蹤控制方法。依據(jù)當(dāng)前風(fēng)速以及風(fēng)力機(jī)特性曲線,采用葉尖速比控制實(shí)現(xiàn)風(fēng)能捕獲最大化,利用模式搜索法搜索并獲得系統(tǒng)最大輸出功率點(diǎn),通過設(shè)計(jì)模糊PID控制器實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)給定參考轉(zhuǎn)速的快速跟蹤。該方法將模式搜索法與葉尖速比控制法有機(jī)結(jié)合,既具有葉尖速比控制原理簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn),又具有模式搜索法收斂快、精度高等優(yōu)點(diǎn)。仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明,該方法可實(shí)現(xiàn)輸出功率的最大化,有效提高了系統(tǒng)的風(fēng)能利用率。以風(fēng)速為6.7 m·s-1時(shí)為例,系統(tǒng)輸出功率相比于單純采用葉尖速比控制時(shí)提高了約4.8%。 【作者單位】： 山東大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院;深圳出入境檢驗(yàn)檢疫局;
【關(guān)鍵詞】： 風(fēng)力發(fā)電 最大功率跟蹤 葉尖速比控制 模式搜索 模糊PID
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51107069);國(guó)家自然科學(xué)基金重大國(guó)際(地區(qū))合作研究資助項(xiàng)目(61320106011)
【分類號(hào)】：TM614
【正文快照】： 0引言為提高風(fēng)能利用效率,風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在額定功率以內(nèi)通常采用最大功率跟蹤控制。對(duì)于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),最常見的風(fēng)能最大功率跟蹤控制方法主要有:葉尖速比控制、爬山搜索法、小信號(hào)擾動(dòng)法等[1-6]。其中爬山搜索法由于不需要事先獲得風(fēng)力機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)特性,且與發(fā)電機(jī)的特

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