低风速风力机最大风能追踪的互补滑模控制

针对风力机系统在最大功率点跟踪(MPPT)阶段易受风速等不确定因素的影响,为了进一步提高风力机的风能捕获效率,本文在滑模控制的基础上提出了一种互补滑模控制方法.首先,建立了含有干扰项的风力机系统的线性化模型,采用广义滑模面与互补滑模面相结合的方法设计了互补滑模控制器,并在理论上证明了此控制方法能够有效保证风力机转速跟踪误差的收敛性,且能提高转速跟踪精度.其次,采用风力机专业仿真软件FAST对美国可再生能源实验室(NREL)的600 kW风力机进行了仿真实验,结果表明本文所提出的控制方法不但能提高风力机的风能捕获效率,而且能有效减小转速跟踪误差.最后,将本文所提方法与现有常见的几种控制方法相比较发现:风力机系统在互补滑模控制策略下,具有更高的风能捕获效率和更小的转速跟踪误差.

基于多目标优化的风储一次调频控制策略

风储联合参与电网一次调频能够较好地利用风电和储能的优势进行调频控制,逐渐成为一种新的趋势。为了使风储在协同控制中发挥更好的作用,兼顾风能捕获效率、频率控制效果和储能循环使用寿命等重要因素,提出一种基于多目标优化的风储一次调频控制策略。通过构建风储参与一次调频的多目标优化数学模型,采用多目标粒子群算法求解最优参数组合。文章通过仿真对比所提控制策略与传统控制策略的风能捕获效率和调频效果,验证了所提控制策略的有效性和优越性。

风电机组的提效与降载一体化技术研究

目前对大型风力机的研究在追求风能捕获效率的同时往往容易忽视载荷性能的问题,本文研究了能同时优化风力机提效与降载的一体化技术。首先,阐述了目前工程中常用的最优功率曲线法的原理及存在的问题;其次,针对该问题在控制回路中引入一阶低通滤波器,以滤除高频风能对风力机载荷特性的影响,并修改最优功率曲线,进一步基于正弦风验证了改进方法的机理与应用效果。最后,采用MATLAB/Simulink对金风3MW风力机进行建模,验证了改进法的优越性与工程应用价值。研究表明:改进法能提升大型风力机风能捕获效率,并使载荷降低,在一定程度上延长了风力机的全生命周期。