基于模式搜索的风能最大功率跟踪控制

【摘要】：针对传统风能最大功率跟踪控制方法难以实现实际输出功率最大化或无法兼顾跟踪速度和精度等问题,提出了一种新的跟踪控制方法。依据当前风速以及风力机特性曲线,采用叶尖速比控制实现风能捕获最大化,利用模式搜索法搜索并获得系统最大输出功率点,通过设计模糊PID控制器实现系统对给定参考转速的快速跟踪。该方法将模式搜索法与叶尖速比控制法有机结合,既具有叶尖速比控制原理简单、容易实现的特点,又具有模式搜索法收敛快、精度高等优点。仿真和试验结果表明,该方法可实现输出功率的最大化,有效提高了系统的风能利用率。以风速为6.7 m·s-1时为例,系统输出功率相比于单纯采用叶尖速比控制时提高了约4.8%。 【作者单位】： 山东大学控制科学与工程学院;深圳出入境检验检疫局;
【关键词】： 风力发电 最大功率跟踪 叶尖速比控制 模式搜索 模糊PID
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51107069);国家自然科学基金重大国际(地区)合作研究资助项目(61320106011)
【分类号】：TM614
【正文快照】： 0引言为提高风能利用效率,风力发电系统在额定功率以内通常采用最大功率跟踪控制。对于直驱式风力发电系统,最常见的风能最大功率跟踪控制方法主要有:叶尖速比控制、爬山搜索法、小信号扰动法等[1-6]。其中爬山搜索法由于不需要事先获得风力机的空气动力学特性,且与发电机的特

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