風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制技術(shù)研究.pdf

1、隨著工業(yè)技術(shù)和科學(xué)的發(fā)展，對(duì)控制的精確性與靈活性的要求越來越高。分?jǐn)?shù)階控制理論來源于分?jǐn)?shù)階微積分理論在控制領(lǐng)域中的應(yīng)用，依據(jù)此理論而發(fā)展出多種具有新形式的控制器，分?jǐn)?shù)階 PIλDμ控制器是其中之一。隨著風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量以及風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的增大，風(fēng)電對(duì)電力系統(tǒng)的影響越來越大，對(duì)風(fēng)電控制技術(shù)的優(yōu)化以及研究新型控制策略的應(yīng)用始終是重要的課題。本文基于分?jǐn)?shù)階控制理論，將分?jǐn)?shù)階控制策略應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)中，對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階控制技術(shù)進(jìn)行了深入

2、的研究，通過合理設(shè)計(jì)各項(xiàng)控制參數(shù)，以改善控制性能和提高系統(tǒng)魯棒性，主要工作為：
　　為了解決分?jǐn)?shù)階PIλDμ控制器整定參數(shù)多，設(shè)計(jì)復(fù)雜的問題，研究了基于智能優(yōu)化算法的分?jǐn)?shù)階控制器設(shè)計(jì)，詳細(xì)給出了采用遺傳算法和細(xì)菌覓食算法設(shè)計(jì)分?jǐn)?shù)階控制器的步驟。針對(duì)一個(gè)實(shí)際的調(diào)速系統(tǒng)算例，采用細(xì)菌覓食算法設(shè)計(jì)了分?jǐn)?shù)階控制器，仿真結(jié)果表明采用分?jǐn)?shù)階控制策略可以有效提高系統(tǒng)控制性能，相比傳統(tǒng)的整數(shù)階控制策略具有更好的控制效果，對(duì)系統(tǒng)模型參數(shù)變化不敏感，

3、魯棒性效果更好。
　　對(duì)基于永磁同步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)引入分?jǐn)?shù)階控制理論，以最大風(fēng)能追蹤為控制目標(biāo)，設(shè)計(jì)了基于分?jǐn)?shù)階PIλ控制策略的控制方案，采用遺傳算法對(duì)分?jǐn)?shù)階PIλ控制器的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化整定。仿真結(jié)果表明，在額定風(fēng)速以下風(fēng)力機(jī)能夠有效地保持最佳葉尖速比運(yùn)行，所提出的分?jǐn)?shù)階PIλ控制方案具有更好的控制效果。以變槳距風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的槳距控制技術(shù)為研究對(duì)象，針對(duì)變槳距風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的整體線性化模型設(shè)計(jì)了分?jǐn)?shù)階 PIλDμ控制器，采用細(xì)菌

4、覓食算法對(duì)分?jǐn)?shù)階PIλDμ控制器的五個(gè)控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化整定，仿真表明分?jǐn)?shù)階PIλDμ控制策略的應(yīng)用不僅很好地達(dá)到控制目標(biāo)，而且系統(tǒng)控制性能得到改善。
　　針對(duì)STATCOM的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)基于遺傳算法設(shè)計(jì)了分?jǐn)?shù)階PIλ控制器，仿真驗(yàn)證采用該控制策略使 STATCOM控制系統(tǒng)性能得到有效提高。針對(duì)含STATCOM的風(fēng)電場(chǎng)無功補(bǔ)償電壓控制，分別在是否加裝 STATCOM裝置及系統(tǒng)故障條件下對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，仿真結(jié)果表明，STATCO