直驱式风电机组功率控制系统优化建模仿真

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1、第33卷第5期计算机仿真2016年5月文章编号：1006—9348(2016)05一0131—04直驱式风电机组功率控制系统优化建模仿真胡琳静，刘涛，王悦臻(内蒙古工业大学电力学院，内蒙古呼和浩特010080)摘要：为使风电机组的实际输出功率最佳，提高风能的利用率，采用风电机组最大功率点跟踪(MaximumPowerPointTrack．ing，MPPT)，就是控制风力机在不同风速下的转速跟踪最优参考转速。但现有的MPPT控制策略虽然能实现最大功率点的快速，稳定跟踪，但控制精度过度依赖风速，功率等参数的准确测量。为了更好的实现最大功率点的快速有效

2、跟踪，提出了模糊变步长MPPT算法，利用模糊推理的方法得到永磁同步风力发电机组的参考转速。通过对金风1．5MW直驱式风电机组进行仿真研究，结果表明改进控制算法能够使风电机组快速根据风速变化实现最大功率点跟踪，特别是与变桨距系统联合后，控制效果更加显著。关键词：直驱风力发电系统；最大功率跟踪；模糊控制中圈分类号：TP301．6文献标识码：BResearchonMPPTofDirect—DrivenWindPowerGenerationSystemBasedonFuzzyVariableStepHULin-jing，LIUTao，WANGYue-zh

3、en(CollegeofAutomation，InnerMongoliaUniversityofTechnologyElectricPowerCollege，HuhhotInnerMongolia010080，China)ABSTRACT：Themaximumpowerpointtracking(referredtoasMPPT)cancontrolthewindturbinetotracktheop—timalreferencespeedindifferentwindspeeds，whichCanmaketheactualoutputandop

4、timalpowercul'vecoincident，SO够toimprovewindpowerutilization．TheMPPTcontrolstrategyCallrealizethequickandstabletrackingofmaxi—mulnpowerpoint，butthecontrolprecisionisexcessivelydependentonaccuracyofparameterssuchaswindandpow-er．Inordertorealizethequickandefficienttrackingofthem

5、aximumpowerpoint，afuzzyvariablestepsizeMPPTalgorithmisproposed，thefuzzyreasoningmethodisutilizedtoachievereferencespe_edofpermanentmagnetsynch胁nousgenerator．Simulationresultsfor1．5MWdirect-drivewindturbineshowthatthecontrolalgorithmCanquicklyrealizethemaximumpowerpointtrackin

6、gofwindturbineinthedifferentspeeds，andespeciallycombinedwithvaria—blepitchsystem，thecontroleffectismoreobvious．KEYwoRDs：Direc卜曲v朗windpowergenerationsystem；Maximumpowerpointtracking；Fuzzyl硒ccontrol1引言在当今能源矛盾日益突出的背景下，风力发电作为新能源发电的一种，对其技术的研究越来越受到各个国家学者和工程人员的重视。随着科学技术的不断发展，风电机组已从早

7、期的恒速恒频机组发展到目前的变速恒频机组。国内外目前对双馈风力发电系统的建模及控制问题已趋于完善，但双馈调速系统机构相对复杂，技术要求较高，且齿轮箱造价高，易出现故障，最重要的是双馈系统低电压穿越能力有限，影响了系统的可靠运行，因此，直驱永磁同步基金项目：内蒙古自然科学基金项目(NJZYl3122)；内蒙古高等学校科研项目(2013MS0707)收稿日期：2015—06—17修回日期：2015—08—13风力发电系统引起了广泛的关注。直驱式永磁风力发电机由于省去了励磁绕组，不存在绕组的铜耗，较同容量的双馈机组，输出效率有所提高，风力机和发电机转子

8、同轴直接耦合，使机组噪声减小，提高了系统可靠性。直驱永磁风力发电系统变流器控制系统主要分为机侧变流器控制和网侧变流器控制。机侧变流器控制