變速風力發(fā)電系統(tǒng)魯棒自適應最大功率點跟蹤控制研究.pdf

1、隨著全球環(huán)境污染問題和能源危機日益嚴重，大力發(fā)展可再生能源發(fā)電技術(shù)已勢在必行。在眾多可再生能源中，風力發(fā)電因資源豐富、技術(shù)成熟等優(yōu)點，已成為發(fā)展最迅速、最具競爭力的可再生能源之一。為了提升風力發(fā)電機組的年發(fā)電量，提升機組對風能的利用和轉(zhuǎn)化效率，通常需要對風力發(fā)電機組施加最大功率點跟蹤控制（Maximum Power Point Tracking，MPPT）。然而，一方面，因風力發(fā)電系統(tǒng)存在高度非線性特性，且系統(tǒng)往往存在參數(shù)不確定性和擾動

2、，采用傳統(tǒng)的線性控制方法難以優(yōu)化設計機組的功率控制。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和抗擾能力，設計時通常需要留有較大的余量，犧牲了 MPPT的性能；另一方面，目前雖已有較多的針對風力發(fā)電系統(tǒng)的非線性控制方法研究，但現(xiàn)有策略大都以解決存在參數(shù)不確定及擾動情況下MPPT運行的穩(wěn)定性為設計目標，不能保證MPPT跟蹤性能指標。
　　本文以變速風力發(fā)電機組為研究對象，重點研究可保證 MPPT跟蹤性能的魯棒自適應MPPT控制策略。主要的研究內(nèi)容包括：<

3、br>　?、偻ㄟ^對風力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行分析，選定了本文所研究的機組結(jié)構(gòu)；通過對風力發(fā)電系統(tǒng) MPPT控制策略的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行深入的分析，確立了本文的研究目標和研究難點。
　　②建立了永磁直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)的模型，并基于所建立的模型，設計了一種魯棒自適應控制策略，解決了風力發(fā)電系統(tǒng)中存在參數(shù)不確定和擾動情況時的控制問題。
　?、刍趥鹘y(tǒng)的PPB(Prescribed Performance Bounded）自適應控制方法，

4、改進得到了一套新型的可保證最大功率跟蹤控制性能指標的魯棒自適應控制策略，不僅解決了系統(tǒng)存在參數(shù)不確定和擾動情況下的穩(wěn)定控制問題，而且保證了 MPPT運行的動態(tài)性能指標，實現(xiàn)了按需設計機組MPPT速度的目的。
　　④在Matlab/Simulink環(huán)境中建立了一套額定功率為10kW的真實永磁直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)，對魯棒自適應控制策略和保性能指標的魯棒自適應控制策略進行了仿真分析。通過仿真驗證了理論分析的正確性和方法的實用性。<