風力發(fā)電系統(tǒng)中最大功率點跟蹤控制策略研究.pdf

1、隨著全球經(jīng)濟一體化，人類對能源的渴望與日俱增，傳統(tǒng)化石能源正在面臨開采枯竭的境地，而此時，風能等可再生能源正在逐步發(fā)展壯大，逐步滿足人類的需求。
　　目前研究人員研發(fā)出很多風力發(fā)電的最大功率控制算法，常見的商用風機算法包括最佳葉尖速比法、最優(yōu)功率曲線法和爬山搜索算法。因爬山搜索算法無需測量風速，也不需要知道風機機械功率特性，受到人們關注。爬山搜索算法是一種局部最優(yōu)算法，該算法能自適應的尋找到風速的最大功率點(MPP)。在利用該算法

2、時需要解決兩個重要問題，第一個擾動步長問題，第二個爬山方向問題。本文在傳統(tǒng)算法的基礎上，圍繞風力發(fā)電最大功率點跟蹤控制問題，提出了一種針對永磁直驅式風力機的新型最大功率點跟蹤(MPPT，Maximum Power Point Tracking)控制算法。新型爬山搜索算法融合了最優(yōu)功率曲線及其斜率kopt特性，優(yōu)化了爬山步長的選取，在考慮空氣密度變化的情形下，利用最優(yōu)功率曲線斜率lopt的變化，即實時更新最優(yōu)功率曲線，并利用風機運行點到最

3、優(yōu)功率曲線水平軸的矢量長度來設計爬山步長和搜索方向。
　　本文的工作主要包含四個階段，第一階段，介紹了風機類型，對葉尖速比法、功率特性曲線法等傳統(tǒng)方法的優(yōu)缺點進行比較，詳細的介紹了這些算法的控制原理，對下一步的工作提出改進意見。第二階段，給出最優(yōu)功率曲線的分析過程，計算并更新最優(yōu)功率曲線的斜率lopt值。第三階段，在線更新爬山步長、搜索方向與步長調整因子，該因子與斜率lopt密切相關。第四階段，設計了魯棒自適應控制器模擬跟蹤風機理