基于逆推滑模的混合传动型风力机并网控制方法

作     者：王子威 尹文良 刘琳 彭克 李军徽 芮晓明 WANG Ziwei;YIN Wenliang;LIU Lin;PENG Ke;LI Junhui;RUI Xiaoming

作者机构：山东理工大学电气与电子工程学院山东淄博255000 东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室吉林吉林132012 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 

出 版 物：《电力自动化设备》 (Electric Power Automation Equipment)

年 卷 期：2023年第43卷第3期

页      面：117-123页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0811[工学-控制科学与工程] 0702[理学-物理学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52005306) 山东省自然科学基金资助项目(ZR2020QE220) 东北电力大学现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室开放课题(MPSS2022-02) 

主　　题：风力发电 混合传动 励磁控制 滑模控制 逆推方法 扩张状态观测器 

摘      要：带有差动调速机构的混合传动型风力机可在无需电力电子变频装置的条件下,采用同步发电机实现风电的友好并网消纳。为了进一步提高该新型机组的并网运行性能,结合逆推设计方法与滑模控制理论,提出了一种适用于混合传动型风力机发电单元的逆推滑模励磁控制方法。将扩张状态观测器与所提逆推滑模控制算法相结合,很好地补偿了控制系统中模型参数的不确定性及风轮/电网端扰动的影响;构建了李亚普诺夫判据,证明了控制系统的全局渐近稳定性。搭建了1.5 MW混合传动型风力机的仿真模型及半物理试验平台,并对所提控制方法的控制效果进行了对比验证研究。结果表明,在不同的风速条件及电网故障下,所提逆推滑模励磁控制方法可更好地提升混合传动型风力机的并网运行性能。