基于实测风功率曲线的风机控制方法研究

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1、支妻京交硕士学位论文基于实测风功率曲线的风机控制方法研究ControlofWindPowerSystemsBasedonMeasuredPowerConversionCurve作者：王伟娜导师：李润梅北京交通大学2012年12月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁

2、盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：砷卿新虢茹妯粕签字日期：加，弓年／月／汐日签字日期：。沙蝎年，月，矿日)中图分类号：UDC：学校代码：10004密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于实测风功率曲线的风机控制方法研究ControlofWindPowerSystemsBasedonMeasuredPowerConversionCurve作者姓名：王伟娜导师姓名：李润梅学位类别：学术型硕士学号：10120267职称：副教授学位级别：硕士学科专业：控制理论与控制工程研究方向：风力

3、发电北京交通大学2012年12月致谢本论文的工作是在我的导师李润梅教授的悉心指导下完成的，李润梅教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来李润梅老师对我的关心和指导。李润梅教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向李润梅老师表示衷心的谢意。宋永端教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间，丰术、赵顺利、李明、陈红岩、张明慧、许红杰、申龙龙等同学对我论文的研究工作给予了

4、热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。中文摘要摘要：在石化能源日趋枯竭、环境污染加重的背景下，风力发电技术作为新能源技术的一种，越来越受各国的青睐。控制系统作为兆瓦级风力发电机组控制系统的核心部分之一，控制技术对风力发电机组的安全、稳定、高效的运行起到至关重要的作用。风力发电控制系统经历了从最初简单的控制算法到目前先进的控制算法，无论哪种控制算法最终的目的都是使风机能够捕获最大的风能。本文在分析国内外风电技术现状的基础上，综合考虑了风电系

5、统的特殊性和随机性，提出了鲁棒自适应的控制算法，较好地解决了单台甚至多台风机的最佳风能捕获的跟踪控制。鲁棒自适应的方法不仅可以应对存在不确定因素的单输入单输出系统，同时可以很好地解决多输入多输出系统的控制问题。本文围绕着所提出的鲁棒自适应算法进行了以下内容的工作：l、研究了风功率曲线的理论和实测方法。在认真学习国际标准IEC61400．12．1中关于功率曲线测试部分的基础上，通过经验学者的指导与辅助，得到了实地测量功率曲线的数据，并将实际测量的风能利用系数与其理论值进行了误差分析，对比结果表明两者之间

6、存在较大的差异，并通过真实功率曲线的获得，表明实测功率曲线对最佳功率点跟踪的控制研究更加具有实际意义。2、研究了单台风机的直接转矩和直接电流控制。通过传统控制算法和单纯自适应算法的过渡，提出了能够较好地应对系统不确定性和随机性情况的鲁棒自适应算法，并结合定子磁链定向矢量控制策略将直接转矩控制过渡到直接电流控制，应用Lyapunov函数以及Matlab分别从理论和仿真中证明了本文所提的鲁棒自适应控制算法的有效性。3、研究了针对风场整体的控制策略。在综合多种风场建模的基础上，建立了从控制角度出发的风场综合

7、模型。并用鲁棒自适应的方法对风场进行综合控制，分别讨论了对风场中风电机组设置不同最佳状态时的跟踪控制，应用Lyapunov函数以及Matlab分别从理论和仿真中证明了本文所提的鲁棒自适应算法应对风场综合控制的有效性。关键词：实测功率曲线、鲁棒自适应算法、双馈异步电机、风场建模、风场控制分类号：ABSTRACTABSTRACT：Duetothefactthatpetrifactionfuelisrunningoutandtheenvironmentpollutionproblemisincreasing

8、，moreattentionispaidtothewindenergy．Thewindcontrolsystemexperiencestheevolutionfromtheinitiallysimplecontrolalgorithmtotheadvancedcontrolalgorithm，bothofwhicharea11aimtomaximizethewindenergyobtainedbywindturbine．Basedontheanalysi