采用梯度估计的风力发电系统最优转矩最大功率点追踪效率优化

作     者：刘吉臻 孟洪民 胡阳 LIU Jizhen;MENG Hongmin;HU Yang

作者机构：新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)北京市昌平区102206 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2015年第35卷第10期

页      面：2367-2374页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划项目(973项目)(2012CB215203) 

主　　题：风力发电系统 最大功率点追踪 转动惯量 最优转矩控制 小信号模型 

摘      要：风轮大转动惯量导致最优转矩最大功率点追踪(maximum power point tracking,MPPT)控制方法暂态时间过长,效率降低。通过研究风力发电系统(wind turbine generator system,WTGS)工作机理,对问题及原因作具体分析,并设计基于梯度估计的最优转矩补偿器,对电磁转矩给定值进行补偿,以减小大转动惯量对风轮转速变化的影响。通过建立兆瓦级双馈WTGS小信号模型及系统闭环传递函数,分析系统闭环极点、阶跃响应曲线及频率特性。小信号模型分析及仿真结果表明,改进后的方法具有良好的系统稳定性及动态特性,暂态过程时间小,兼有经典最优转矩法稳定性和叶尖速比法快速性等部分优点,风能转化率较高。