采用叶尖速比法和爬山搜索法相结合的风力发电系统最大功率点跟踪研究

在风力发电机控制中采用叶尖速比法,可以实现快速功率跟踪,但常由于风速测量值与实际风速值不一致,导致无法达到最大功率点。由于爬山搜索法不需要测量风速,所以采用爬山搜索法和叶尖速比控制法相结合来实现快速最大功率跟踪。当风速变化超过±1 m/s时,采用叶尖速比控制法,按测量风速计算出参考转速,迅速跟随,达到指定转速后,切换到爬山搜索法,实现精确的最大功率跟踪。在Matlab环境下,建立了永磁直驱式风力发电机模型,仿真分析了风速变化时,采用叶尖速比法和爬山搜索法相结合的方法能够实现最大功率快速而精确的跟踪,且具有很好的动态特性和稳态特性。

变桨距风电机组最佳叶尖速比的拟合求取

根据风力机数学模型,分析最大风能捕获的运行点条件,推导最佳叶尖速比的计算表达式.运用曲线拟合方法拟合得到误差数据条件下的最佳叶尖速比的参数,间接计算得到最佳叶尖速比.算例显示拟合值准确度较高.研究工作为计算风电机组最佳叶尖速比提供新的曲线拟合方法.

基于直驱永磁风力发电系统中最大风能跟踪的实现

研究贝兹原理关于永磁同步风力发电机的最大风能跟踪理论,提出了叶尖速比控制方法。介绍风力机的数学模型,以及最佳叶尖速比控制方法,构建永磁同步风力发电机的数学模型,继而利用Matlab/Simulink软件对该模型进行仿真分析。仿真结果表明:本控制方法能快速准确地实现风能的最大跟踪。

风机最大风能追踪方法综述

介绍了四种风机最大风能追踪MPPT,包括基于风速的最优叶尖速比法、爬山搜索法、功率信号反馈控制法、风速软测量法。并选取了最为常用的功率信号反馈控制算法进行MATLAB仿真建模,仿真结果表明该方法能较快、较准确的实现MPPT功能。

基于风电机组控制原理的风功率数据识别与清洗方法

针对变速变桨距控制风电机组在风功率曲线拟合中所面临的非正常运行数据识别与清洗难题,提出了一种基于风电机组控制原理的风功率数据识别与清洗方法。从控制原理出发,首先通过有功功率和发电机转速对风功率散点进行预处理,然后分析功率时序分布,识别出限功率点,最后结合四分位法对叶尖速比散点和风功率散点进行清洗,在完成功率散点筛选的同时,识别出机组在不同风速下的运行状态。结果表明:本文方法对不同形态特征的风功率散点都具有很好的清洗效果,而且算法执行效率高。

结合叶尖速比法与三点比较法的风力发电机最大功率点跟踪控制策略研究

为进一步提高风力发电机最大功率点追踪的稳定性与精确性,提出将最佳叶尖速比法与三点比较法相结合的改进算法对风机的最大功率点进行跟踪。当风速波动较大时,采用叶尖速比法对最大功率点进行快速跟踪;在接近最大功率附近切换到三点比较法,实现稳定精确地最大功率点跟踪。以双馈风力发电机为例,在Matlab中建立风力发电机仿真模型,在风速随机变化的条件下,分别应用叶尖速比法、三点比较法以及两种方法结合的改进算法进行仿真。仿真结果表明,无论是从精确性还是稳定性上来说,所提改进算法都具有明显的优势。

基于牛顿-拉夫逊法的风速观测器设计

风速是风力发电机的一个重要参量,准确获取风机运行过程中实时的风速信息对风机的控制十分重要。文中基于牛顿-拉夫逊方法,设计并实现了一种风速观测器。该观测器根据风轮机运行中实时的运行状态数据,迭代估计出叶尖速比的近似值,再由它与风速的对应关系计算出实时的估计风速,达到风速观测的目的。最后,将该风速观测器分别在Matlab和风力机模拟器中进行仿真和实验验证,结果表明,所设计的风速观测器具有良好的风速估计性能,符合预期目标。

基于风速预测的爬山法改进

大惯量风力发电机由于其大滞后特性,面对风速大规模变化时不能及时跟随。文章提出在变步长爬山法的基础上引入风速预测和叶尖速比控制,分析风速预测结果,寻找未来风速是否存在大规模变化趋势或平稳趋势,估算未来风速趋势下的最佳转速,作为下一步爬山算法的参考转速,及早跟随。在MATLAB中进行实验验证,结果显示对于大惯量风机,基于风速超短期预测的爬山法比传统爬山法能更快响应风速变化。

风力发电系统中最大功率点跟踪方法的综述

为充分利用风能,需要捕获风电系统的最大功率点。由于风速的随机性与风电系统的非线性,最大功率点捕获控制比较困难,也是风力发电的热点问题之一。介绍了多种常用的最大功率跟踪方法的原理,说明了各种方法的优、缺点,指出了最大功率点跟踪方法的发展趋势,对最大功率点跟踪方法的选择和研究有一定的参考指导价值。