考虑损耗的永磁风力发电系统改进功率反馈法最大风能跟踪控制

永磁直驱风力发电系统(PMSG)采用传统功率反馈最大功率跟踪(MPPT)控制方法时,需要提前获取机组的功率-转速曲线,且机组的风能转换率会随着风机使用时间而变化,从而降低了功率反馈法的控制精度。本文基于传统功率反馈控制方法,在考虑发电机内部损耗的前提下,提出考虑损耗的永磁直驱风电系统改进功率反馈法MPPT控制策略。该策略通过爬山搜索法跟踪风机最大功率点,在考虑损耗的基础上准确地计算出功率反馈法所需要的比例系数,进而计算出参考功率,从而实现最大风能跟踪。通过对该策略进行仿真和实验研究,验证了控制策略的有效性和可行性。

异步风力发电机复合跟踪控制

变速风力发电系统的最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)方法在其系统运行中具有重要意义,可明显增强电能输出,但一般常忽视发电机本身的损耗问题。针对增强变速风力发电机系统的电能输出能力,提出从两个方面采取措施:一是在传统功率信号反馈法MPPT基础上,提出引入模糊PI算法处理功率反馈值与给定值的误差;二是建立异步风力发电机最小损耗点跟踪(Minimum Loss Point Tracking,MLPT)方法的数学模型,提出采用最小损耗点磁链与实时计算磁链比较,误差信号经PI调节控制发电机系统。仿真与实验证实了该复合方法对提高变速异步风力发电机系统效率,即提高电能输出能力有一定效果。

风电机组最大功率点跟踪控制的影响因素分析

将影响风电机组最大功率点跟踪(MPPT)控制的因素划分为风力机的动态性能和最大功率点的跟踪要求两大方面。以此为指导,围绕风速条件和风力机结构提取出多个具体的影响因素,包括平均风速、湍流强度、空气密度、风力机的转动惯量、叶片尺寸和最佳叶尖速比。通过仿真分析这些具体因素与现有两种功率曲线改进方法中的设定参数的量化关系,探讨它们对MPPT控制的影响与作用机理。研究结果表明,风速环境和风力机结构参数的变化都会改变风电机组的MPPT效果。因此,在设计与应用MPPT控制时,需要全面考虑上述因素的影响,并相应调整控制器参数。文中工作将为MPPT控制的优化设计奠定基础。

考虑损耗的无刷双馈风力发电系统功率反馈法最大功率点跟踪控制

无刷双馈风力发电系统采用功率反馈法最大功率点跟踪(MPPT)控制策略时,如果给定的参考功率不准确,系统不能跟随参考转速,则无法发出最大功率。该文基于传统的功率反馈法控制策略,充分考虑定转子铜耗、铁耗等功率损耗,提出考虑损耗的无刷双馈风力发电系统功率反馈法MPPT控制策略。此方法通过修正的Steinmetz方程获得准确的铁耗,通过分析发电机的功率流动确定精确的参考功率,实现了最大风能跟踪。通过对考虑损耗的功率反馈法MPPT控制策略的仿真及实验研究,验证了所提控制策略的有效性。