無(wú)速度傳感器的風(fēng)電機(jī)組最大功率跟蹤方法研究.pdf

1、風(fēng)電機(jī)組是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，風(fēng)電機(jī)組最大功率點(diǎn)跟蹤的目的在于將風(fēng)能最大限度地轉(zhuǎn)化為電能，提高風(fēng)能的利用率。在實(shí)際運(yùn)行中，風(fēng)電機(jī)組所處的風(fēng)電場(chǎng)不同，外界環(huán)境的變化會(huì)對(duì)確定風(fēng)電機(jī)組的最大功率點(diǎn)造成不同程度的影響。同時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)惡劣的環(huán)境很容易對(duì)風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)速傳感器與轉(zhuǎn)速傳感器這些機(jī)械裝置造成損傷或破壞，降低了整個(gè)系統(tǒng)可靠性。因此，本文將從提高風(fēng)電機(jī)組功率計(jì)算精度出發(fā)，利用風(fēng)電機(jī)組風(fēng)速與轉(zhuǎn)速的無(wú)傳感器算法角度解決上述問(wèn)題，將兩種無(wú)傳感器算

2、法融合用于風(fēng)電機(jī)組的控制，實(shí)現(xiàn)了無(wú)速度傳感器的風(fēng)電機(jī)組的最大功率跟蹤。本文所做的主要工作如下：
　　(1)考慮了風(fēng)電場(chǎng)所處環(huán)境的變化會(huì)導(dǎo)致空氣密度的取值不再是風(fēng)電機(jī)組出廠時(shí)采用的標(biāo)準(zhǔn)值，而空氣密度的變化直接影響著風(fēng)電機(jī)組的功率大小。本文首先從國(guó)際推廣使用的空氣密度計(jì)算公式出發(fā)，對(duì)其中可變參數(shù)做了合理取值，得出了與空氣密度相關(guān)的三個(gè)環(huán)境因素：氣壓，溫度，相對(duì)濕度；然后簡(jiǎn)化了空氣密度的計(jì)算公式，方便了實(shí)際風(fēng)電機(jī)組功率的計(jì)算，校正了風(fēng)電

3、機(jī)組的功率曲線，最后確定了氣溫、氣壓的變化范圍。
　　(2)分析了風(fēng)速特性對(duì)風(fēng)速傳感器測(cè)量造成的影響，提出了一種估測(cè)風(fēng)速的方法。該方法用電功率近似替代風(fēng)電機(jī)組的機(jī)械功率，減少了對(duì)風(fēng)電機(jī)組額外傳感器的投入。同時(shí)免除了估算方法中對(duì)風(fēng)能利用系數(shù)公式的依賴(lài)，只需要知道其最優(yōu)值即可估測(cè)風(fēng)速。給出了當(dāng)設(shè)定空氣密度與實(shí)際空氣密度不同時(shí)，估測(cè)風(fēng)速與實(shí)際風(fēng)速的關(guān)系及風(fēng)電機(jī)組輸出的最大功率與理論輸出最大功率的偏差。
　　(3)提出了風(fēng)電機(jī)組的轉(zhuǎn)

4、速觀測(cè)算法。實(shí)際條件下，永磁直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)速等于永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速。然而永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速屬于未知物理量，沒(méi)有確定的數(shù)學(xué)模型來(lái)描述其狀態(tài)，故而采用未知輸入觀測(cè)器的方法計(jì)算，并給出了觀測(cè)器參數(shù)的確定方法。采用該方法既實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)部分的無(wú)轉(zhuǎn)速傳感器控制，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電機(jī)組的無(wú)速度傳感器的最大功率跟蹤。
　　(4)基于無(wú)風(fēng)速傳感器算法和無(wú)轉(zhuǎn)速傳感器算法，搭建了永磁直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組的最大功率跟蹤模型。并分析了實(shí)際空氣密度波動(dòng)時(shí)，風(fēng)電機(jī)組理