变步长最大功率跟踪在双馈风力发电系统中的应用.pdf

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1、2016年第4期煤矿机电·59·陈璐，陈渊睿．变步长最大功率跟踪在双馈风力发电系统中的应用[J]．煤矿机电，2016(4)：59-63．doi：10．16545／j．cnki．cruet．2016．04．016变步长最大功率跟踪在双馈风力发电系统中的应用陈璐，陈渊睿(华南理工大学电力学院，广东广州510640)摘要：在风力发电系统中，对于给定的风速达到最佳叶尖速比时，每条功率曲线均具有一个最大功率点(MaximumPowerPoint，MPP)。为了在不同的风速条件下均可产生最大的功率，必须对风

2、力机的转速进行调节，以确保始终运行在最大功率点处。针对现有传统反馈控制的不足，提出了一种变步长最大功率跟踪策略，此方法可以根据输出功率变化的大小来改变扰动的步长值，克服了传统反馈控制成本高和固定步长的传统爬山算法稳定性、快速性难以兼顾的问题。同时采用定子电压定向控制，通过调节转子的励磁电流来调节定子发出的有功功率和无功功率。仿真实验结果证明了该方法的可行性。关键词：定子电压定向控制；变步长；最大功率点跟踪；双馈风力发电系统；风力机中图分类号：TM614；TK83文献标识码：B文章编号：1001—

3、0874(2016)04—0059—05ApplicationofVariableStepSizeMaximumPowerPointTrackingMethodinDoublyFedWindPowerGenerationSystemChenLu，ChenYuanruo(CollegeofElectricPower，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640，China)Abstract：Inwindpowergenerationsystem，

4、foragivenwindspeedreachedoptimaltipspeedratio，eachpowercurvehasamaximumpowerpoint(MPP)．Inordertoproducethemaximumpowerunderdifferentwindspeedconditions，thespeedofthewindturbinemustbeadjustedtoensurethatthemaximumpowerpointisalwaysrunning．Aimingatthes

5、hortageofexistingtraditionalfeedbackcontrol，avariablestepsizepowertrackingstrategyisproposed．Thismethodcanchangethesizeoftheoutputpowertochangethesizeofthedisturbance，andovercomethetraditionalfeedbackcontrolcostsandfixedstepsizeofthetraditionalstabil

6、ityandspeedofthestabilityandspeedoftheproblemisdifficulttotakeintoaccounttheproblem．Atthesametime，thestatorvoltagedirectionalcontrolisusedtoadjusttheactivepowerandreactivepowerofthestatorbyadjustingtheexcitationcurrentoftherotor．Simulationandexperime

7、ntalresultsdemonstratethefeasibilityoftheproposedmethod．Keywords：statorvoltageorientationcontrol；variablestepsize；maximumpowerpoint(MPP)tracking；doublyfedwindpowergenerationsystem；windturbine0引言随着世界工业化进程的发展，能源消耗大幅度增加，全球有害物质排放量与日俱增，很大程度上造成了环境污染、气候异常等问

8、题，因此能源与环境成为目前至关重要的课题。目前，在除水电以外的各种可再生能源的中，风力发电最具潜力，形成一个新兴的产业，成为电力系统结构中相对增长速度最快的新能源发电。为了实现最大化地利用风能，最大功率点跟踪(MPPT，Max—imumPowerPointTracking)控制成为风力发电系统必不可少的一个环节。·60·煤矿机电2016年第4期风力发电系统中常用的MPPT控制方法主要有：1)基于风力机功率曲线的最大功率点跟踪。该方法通过测量风速，根据最大功率曲线获得风机最大转速的给定值，与实际的