风力发电机的控制方式综述

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风电场的控制和运行模式

风电场的控制和运行模式

风电场的控制和运行模式引言风能作为一种清洁、可再生的能源,越来越受到世界各国的重视。

风电场作为风能发电的主要形式,已经成为国内外能源转型的重要一环。

风电场的控制和运行模式是保证风能发电产能的重要保证。

本文将结合风电场的实际情况,系统探讨其控制与运行模式。

一、风电机组控制模式1. 直接驱动控制模式直接驱动风电机组是指在机组旁边直接安装风轮,通过风能转换机构驱动机组发电。

这种方式的控制模式相对简单,经济性更强。

其主要特点为:(1)风轮和发电机直接相连,不需要传动系统,减小了能源传输过程中的能量损失;(2)转速较低,整机噪声较小,适用于近邻场内使用;(3)由于缺乏齿轮传动系统,驱动系统可靠性更高,使用寿命更长;(4)需要风速较高达到额定转速,通常需要一个大的转子和齿轮箱,造成成本较高。

2. 变桨或变桨电液混合控制模式变桨控制模式是指通过调节桨叶具体角度,控制转子转速和功率输出。

这种方式主要由电动和液压驱动两种方式。

其特点为:(1)通过调整桨叶角度来改变风轮输入的能量,从而控制转子转速,实现功率输出的控制。

(2)这种控制方式能够较好地适应变化的风速,并提高整机的效率;(3)需要齿轮箱来将高速风轮转速转化为较低的输出速度,造成传输过程中的损失;(4)设备的复杂性较高,造成成本较高。

二、风电场的运行模式1. 并网模式风电场的并网模式是指将发电的电能通过变电站输送至电网,完成对电网的供电。

这种方式是目前大多数风电场所采用的方式,其特点为:(1)风电场可以实现远程监控、管理和调度;(2)风电场的发电量可以对电网的负荷进行动态调整,保障了电网的稳定运行;(3)并网模式需要与电网进行交互,需要严格遵循各类电网接入要求,并接受各类电网调度命令。

同时,需要经常维护检查,保证运行正常,这也会增加一定的运营成本。

2. 离网模式离网模式是指风电场发电可以不通过电网输送,而是自身充电或者储能系统输送电力。

这种方式的特点为:(1)可以在没有电网的地方利用风能发电,为某些远离电网的乡村或者山区提供电力保障;(2)避免了与电网接入时可能存在的安全隐患,提高了风电场的运行稳定性;(3)离网模式需要单独建立电力输送系统或储能系统,造成成本较高;(4)对于风能充电时间的预估和储能系统的匹配也是需要考虑的问题。

风力发电电气控制技术及应用

风力发电电气控制技术及应用

风力发电电气控制技术及应用
风力发电技术是一种利用风能产生电能的技术,是当今被广泛运用的一种环保、绿色的能源。

风力发电电气控制技术的运用能够实现风力发电的自动化、智能化控制,提高风力发电的效率和稳定性。

在风力发电电气控制技术中,控制系统是关键。

风力发电控制系统主要由集控器、控制器、执行器和信号传输系统组成。

集控器负责整个系统的控制、协调和演算,控制器负责风力机的转速和功率控制,执行器负责风机的启停、叶片角度调节和变桨等功能,信号传输系统则负责信号的传输和反馈控制。

1. 风力机转速控制
风力机的风轮旋转速度是影响风力发电效率的关键因素之一,因此需要对转速进行控制。

通过控制器监测风速和发电量等信号,调整电机的电压和电流,从而实现风力机转速的控制。

2. 单机风力机功率控制
单机风力机功率控制是指对单个风力机的输出功率进行控制。

这需要通过控制器对变频器进行控制,从而实现风力机转速和功率的调节。

4. 风机组变风量控制
风机组变风量控制是指根据风力机组内风功率的变化,调整风力机组内每个风力机的叶片角度,从而改变风力机的抗风能力,以达到保证风力机的稳定性和安全性的目的。

总之,风力发电电气控制技术的运用是风力发电产业高效、稳定发展的关键所在。

风力发电机的工作原理及操作方式

风力发电机的工作原理及操作方式

风力发电机的工作原理及方式操作如下:
工作原理:
风力发电机的工作原理是利用风力带动风车叶片旋转,再通过传动系统增速来达到发电机的转速,然后驱动发电机发电。

在这一过程中,风能被有效地转化为电能。

依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度便可以开始发电。

操作方式:
安装风力发电机时,需要选择合适的位置,确保风力充足且不受其他因素干扰。

在风力发电机运行前,需要进行必要的检查,确保其机械部件和电气系统正常。

启动时,需要通过控制柜或者遥控器开启发电机,使其进入工作状态。

在运行过程中,需要定期进行巡检和维护,确保风力发电机正常运行,并及时处理可能出现的故障。

运行结束后,需要通过控制柜或者遥控器关闭发电机,并对其进行必要维护保养。

风力发电及其控制技术分析

风力发电及其控制技术分析

风力发电及其控制技术分析
风力发电的控制技术是保证风力发电系统稳定运行的关键。

在风力发电过程中,风能
的不稳定性会对系统的运行产生不利影响。

控制技术的应用是必不可少的。

控制技术主要
包括以下几个方面:
1. 风力发电机的控制:风力发电机一般采用变频调速技术,通过控制变频器的输出
频率,调整风力发电机的转速,使其在不同风速下能够提供稳定的输出电能。

还需要实时
监测风力发电机的转速、温度等参数,以保证风力发电机正常运行。

2. 风力发电系统的控制:风力发电系统包括风力发电机组、变流器、变压器等设备,需要进行集中控制和保护。

控制系统可以实时监测风力发电系统的运行情况,对故障进行
诊断和报警,保证系统的安全稳定运行。

3. 风力发电场的控制:风力发电场通常由多个风力发电机组成,需要对发电机组进
行统一调度和控制。

通过优化风力发电机组的运行方式和电能输出,可以提高整个发电场
的效率和稳定性。

4. 风力发电系统与电网的协调控制:风力发电系统需要与电网进行协调运行,保证
风力发电的平稳输出。

当风速较低或风机维护时,需要从电网获取电能;当风速较高时,
需要将多余的电能输入电网。

这需要通过智能控制系统实现电网与风力发电系统间的协调
控制。

风力发电及其控制技术在我国的发展前景广阔。

随着技术的不断创新和进步,风力发
电将成为我国清洁能源的重要组成部分,并对改善能源结构、减少碳排放、保护环境等方
面发挥积极作用。

风力发电及其技术发展综述

风力发电及其技术发展综述

风力发电及其技术发展综述风力发电是一种在全球范围内广泛使用的可再生能源技术。

本文将全面深入地探讨风力发电技术的发展历程、现状、前沿领域以及未来发展趋势。

我们将介绍风力发电的基本原理、关键技术、应用场景,以及研究方法和展望。

风力发电是利用风能转化为电能的过程。

风能是一种广泛存在的自然能源,具有清洁、可再生等特点。

随着全球对环境保护和可持续发展的日益重视,风力发电技术在世界范围内得到了大力推广和应用。

陆地风电技术:陆地风电是风力发电的主要形式,其技术发展相对成熟。

然而,由于陆地风电的资源有限,且受到地形、气候等因素的影响,其发展面临一定的瓶颈。

目前,研究方向主要是提高风电机组的效能和可靠性,降低其成本。

海洋风电技术:海洋风电是风力发电的新兴领域,具有丰富的资源和发展潜力。

海洋风电技术需要解决的关键问题包括风电机组固定技术、电力传输技术以及海洋环境对风电机组的影响等。

智能电网:智能电网是风力发电的重要应用领域。

通过智能电网技术,可以实现风能与其他能源的互补,提高电力系统的稳定性。

太阳能:风能和太阳能都是清洁能源,具有很大的发展潜力。

太阳能和风能联合发电系统可以大大提高可再生能源的利用效率。

潮汐能:潮汐能是一种具有很大开发潜力的海洋能源。

风力发电和潮汐能联合开发系统,可以充分利用两种能源的特点,提高能源利用效率。

风力发电技术的研究方法主要包括文献调研、统计分析、案例研究和仿真模拟等。

研究人员需要充分了解国内外的研究现状和发展趋势,结合实际应用需求,提出针对性的研究方案和发展策略。

风力发电技术在全球范围内得到了广泛应用和认可,是实现可持续发展和环境保护的重要手段。

然而,目前风力发电技术的发展仍面临一些挑战,如资源有限、成本较高、技术瓶颈等。

未来,随着科技的进步和创新,风力发电技术的发展将朝着更高效能、更低成本、更广泛应用的方向发展。

同时,随着可再生能源的日益重视和大力发展,风力发电技术在智能电网、太阳能、潮汐能等领域的拓展将更加深入。

风力发电原理(控制)

风力发电原理(控制)

风力发电原理(控制)一、风力发电的基本原理风力发电是指利用风能转换成电力的一种清洁能源,其基本原理是将风能转化为机械能,再由发电机将机械能转化为电能。

因此,风力发电系统主要包括风能转化系统和发电系统两大部分。

风能转化系统风能转化系统一般由风轮、变桨机构和转速限制器组成。

具体来说,风轮是通过风能驱动旋转,变桨机构可以改变风轮叶片的角度以便控制风轮的旋转速度和转向,而转速限制器则可以限制风轮的旋转速度,以防风轮过快损坏风力发电系统。

发电系统发电系统由发电机、变流器和电子控制系统组成。

发电机将机械能转化为电能并输出到电网中,变流器则将交流电转化为直流电,并控制电能输出的电压和频率。

电子控制系统则可以实现对风力发电系统的监控和维护。

二、风力发电的控制风力发电系统的控制方案主要分为以下几种:1. 恒功率控制恒功率控制是指在风速超过额定风速时,通过调节风轮的旋转速度来控制风力发电系统的输出功率,以便让发电机输出恒定的电功率。

这种控制方式可以保证风力发电系统的稳定运行,但是当风速超过一定限制时,风轮的旋转速度会超过允许范围,从而导致发电系统的停机或受损。

2. 变桨控制变桨控制是指通过改变风轮叶片的角度来控制风力发电系统的输出功率。

当风速超过额定风速时,风力发电系统会自动调节叶片角度,以减小叶片受到的风力,从而控制风力发电系统的输出功率。

这种控制方式可以确保风力发电系统的安全运行,但是其控制精度相对较低,且需要涉及到大量的机械运动部件,容易受到外部环境的影响。

3. 惯性控制惯性控制是指通过测量风轮旋转速度和转向来控制发电机的输出功率。

当风速超过额定风速时,惯性控制系统会立即闸掉风轮,以避免风力发电系统受到损坏。

这种控制方式可以使风力发电系统的响应速度更快,但是需要消耗大量的电能,不太适合长期运行。

三、风力发电系统的优点相比于传统的化石能源和核能发电技术,风力发电有以下几个优点:1.清洁能源。

风力发电不会产生任何污染物,对环境更加友好。

风力发电控制方法

风力发电控制方法

风力发电控制方法一、引言随着能源需求的不断增长和对环境保护意识的提高,可再生能源的利用越来越受到关注。

其中,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,逐渐成为人们广泛采用的发电方式之一。

风力发电的关键是如何有效地控制风力发电机组的运行,以实现最大化的发电效益。

本文将介绍几种常见的风力发电控制方法。

二、定速控制定速控制是风力发电最常用的控制方式之一。

其原理是通过控制风力发电机组的转速保持恒定,使得发电机输出的电压和频率稳定。

在这种控制方式下,风力发电机组的转速通常设定为额定转速,当风速超过额定风速时,会通过控制机组的叶片角度或刹车系统来限制转速,以保护发电机组的安全运行。

三、变速控制变速控制是一种根据风速的变化而调整风力发电机组转速的控制方式。

在低风速时,风力发电机组的转速较低,以保证机组获得足够的启动风速;而在高风速时,转速会逐渐增加,以提高风力发电机组的发电效率。

变速控制能够更好地适应不同的风速条件,提高发电效率,但也增加了控制系统的复杂性和成本。

四、功率控制功率控制是一种以实际输出功率为目标的控制方式。

通过监测风力发电机组的转速、风速和叶片角度等参数,控制系统可以实时计算出最佳的功率输出点,并调整叶片角度和转速以实现最大化的发电效益。

功率控制可以使风力发电机组在不同的风速条件下始终工作在最佳状态,提高发电效率和稳定性。

五、电网并联控制电网并联控制是将风力发电机组与电网连接并行运行的一种控制方式。

通过监测电网的电压和频率等参数,控制系统可以调整风力发电机组的输出功率,使其与电网保持同步运行。

电网并联控制可以实现风力发电的发电功率与电网负荷的匹配,同时也可以提供稳定的电力输出。

六、故障保护控制故障保护控制是一种用于保护风力发电机组安全运行的控制方式。

通过监测发电机组的转速、温度、振动等参数,控制系统可以及时检测到可能存在的故障,并采取相应的措施,如降低转速、切断电网连接等,以防止故障进一步扩大,保护设备和人员的安全。

风电场有功功率控制综述

风电场有功功率控制综述

风电场有功功率控制综述由于风电具有随机性、波动性和反调峰特性,高比例的风电并入电网会对电力系统的稳定性和安全性造成很大的冲击,因此有必要对风电场有功功率输出进行控制,减少风电功率的波动性,提高输出功率的平滑性。

1.风电场有功功率控制原理风电场有功功率控制系统一般主要由风电场功率控制层、机组群控制层、机组控制层组成图。

风电场有功控制系统的目的是为了使风电场能够根据调度指令调整其有功功率的输出,在一定程度上表现出与常规电源相似的特性,从而参与系统的有功控制。

然而,风电场有功控制能力不等同于风力发电机组控制能力的简单叠加。

为此,利用风力发电机群的统计特性,可以采用两种方式实现此目的:一是将风电场有功控制系统分为风电场控制层、各类机群控制层和机组控制层,依次下达调度指令,完成风电场有功功率控制的任务;二是电网调度中心将指令直接下达给风电机组,各机组调节有功出力,实现有功功率的控制。

2.风电场有功功率的控制2.1最大出力模式最大出力模式是指当风电场的预测功率小于电网对风电场的调度功率时,风电场处于最大出力状态向电网注入有功功率。

最大出力控制模式就是在保证电网安全稳定的前提下,根据电网风电接纳能力计算各风场最大出力上限值,风电场输出功率变化率在满足电网要求的情况下处于自由发电状态。

若超出本风电场的上限值时,可根据其他风场空闲程度占用其他风电场的系统资源,以达到出力最大化和风电场之间风资源优化利用的目的。

在最大出力模式投入运行时,风电场内的各台达到切入风速但在额定风速以下的风机处于最大功率跟踪状态;风电场内处于额定风速以上的各台风电机组运行在满功率发电状态,从而保证风电场的输出功率达到最大值,尽可能提高风能资源的利用效率。

2.2基于目标函数优化的功率控制基于目标函数优化的有功功率控制策略,通常先确定目标函数以及约束条件,在此基础上建立多目标优化的风电场模型。

在基于目标函数优化的场站级有功功率控制策略中,基于小扰动分析方法分析了限功率运行下风电机组非线性模型的稳定特性,并综合了3个目标,分别是限功率运行状态均衡度、风电场功率目标偏差、总机组启停次数最少,建立了多目标优化模型。

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风力发电机及风力发电控制技术综述摘要:本文分析比较了各种风力发电机的优缺点,介绍了相关风力发电控制技术,风力发电系统中的应用,最后对未来风力发电机和风力发电控制技术作了展望。

关键词:风力发电机电力系统控制技术Overview of Wind Power Generators and the Control TechnologiesSU Chen-chenAbstract:This paper analyzes the advantages and disadvantages of the various wind turbine control technology of wind power, wind power generation system, and finally prospected the future control of wind turbines and wind power technology.1 引言在能源短缺和环境趋向恶化的今天,风能作为一种可再生清洁能源,日益为世界各国所重视和开发。

由于风能开发有着巨大的经济、社会、环保价值和发展前景,近20年来风电技术有了巨大的进步,风电开发在各种能源开发中增速最快。

德国、西班牙、丹麦、美国等欧美国家在风力发电理论与技术研发方面起步较早,因而目前处于世界领先地位。

与风电发达国家相比,中国在风力发电机制造技术和风力发电控制技术方面存在较大差距,目前国内只掌握了定桨距风机的制造技术和刚刚投入应用的兆瓦级永磁直驱同步发电机技术,在风机的大型化、变桨距控制、主动失速控制、变速恒频等先进风电技术方面还有待进一步研究和应用[1]。

发电机是风力发电机组中将风能转化为电能的重要装置,它不仅直接影响输出电能的质量和效率,也影响整个风电转换系统的性能和装置结构的复杂性。

风能是低密度能源,具有不稳定和随机性特点,控制技术是风力机安全高效运行的关键,因此研制适合于风电转换、运行可靠、效率高、控制且供电性能良好的发电机系统和先进的控制技术是风力发电推广应用的关键。

本文分析比较了各种风力发电机的优缺点,介绍了相关风力发电控制技术,风力发电系统中的应用,最后对未来风力发电机和风力发电控制技术作了展望。

2 风力发电机2.1 风电机组控制系统概述图1为风电机组控制系统示意图。

系统本体由“空气动力学系统”、“发电机系统”、“变流系统”及其附属结构组成; 电控系统(总体控制)由“变桨控制”、“偏航控制”、“变流控制”等主模块组成(此外还有“通讯、监控、健康管理”等辅助模块)。

各种控制及测量信号在机组本体系统与电控系统之间交互。

“变桨控制系统”负责空气动力系统的“桨距”控制,其成本一般不超过整个机组价格5%,但对最大化风能转换、功率稳定输出及机组安全保护至关重要,因此是风机控制系统研究重点之一。

“偏航控制系统”负责风轮自动对风及机舱自动解缆,一般分主动和被动两种偏航模式,而大型风电机组多采用主动偏航模式。

“变流控制系统”通常与变桨距系统配合运行,通过双向变流器对发电机进行矢量或直接转矩控制,独立调节有功功率和无功功率,实现变速恒频运行和最大(额定)功率控制。

图1 风电机组控制系统示意图2.2 风电机组分类及特点2.2.1按风轮桨叶分类:失速型:高风速时,因桨叶形状或因叶尖处的扰流器动作,限制风力机的输出转矩与功率;变桨型:高风速时通过调整桨距角,限制输出转矩与功率。

2.2.2 按风轮转速分类:定速型:风轮保持一定转速运行,风能转换率较低,与恒速发电机对应;变速型:(1)双速型:可在两个设定转速运行,改善风能转换率,与双速发电机对应;(2)连续变速型:在一段转速范围内连续可调,可捕捉最大风能功率,与变速发电机对应。

按传动机构分类:齿轮箱升速型:用齿轮箱连接低速风力机和高速发电机;(减小发电机体积重量,降低电气系统成本)直驱型:直接连接低速风力机和低速发电机。

(避免齿轮箱故障)2.2.3按发电机分类:异步型:(1)笼型单速异步发电机;(2)笼型双速变极异步发电机;(3)绕线式双馈异步发电机;同步型:(1)电励磁同步发电机;(2)永磁同步发电机。

2.2.4按并网方式分类:并网型:并入电网,可省却储能环节。

离网型:一般需配蓄电池等直流储能环节,可带交、直流负载。

或与柴油发电机、光伏电池并联运行。

3风力发电机组的现代控制技术3.1滑动模控制使风力发电系统的控制器具有较强的鲁棒性以及良好的动态品质是风力发电系统研究中一个倍受关注的问题。

滑模变结构控制系统因其兼具快速响应、对系统参数变化不敏感、设计简单和易于实现等优良特性而在电力系统、交流传动、电力电子技术和风电系统等领域得到了广泛的应用。

滑模变结构控制本质上是一种不连续的开关型控制。

基本设计思想是对于一非线性系统利用高速开关将系统相轨迹引导到一个由设计者所选择的可到达的曲面上。

在满足匹配的条件下一旦系统的状态向量进入切换面后就被约束在超曲面的子空间中作“滑模”运动。

此时系统的动态品质由切换面的参数决定而与系统参数的摄动、扰动的影响无关即变结构控制具有对滑模摄动的不变性这种不变性显然比鲁棒性更进了一步称之为完全鲁棒性或理想鲁棒性。

风力发电机工作于正常和失速2种模[2]对感应发电机系统以功率相对误差作为切换面2种模态分别采取不同的滑动模控制结构实现了无差跟踪和风能最大捕获。

[3]以力矩为控制信号采用手积分型滑动模控制律有效地解决了滑动模的切换抖动问题。

[4]通过控制逆变器的导通角使风机系统能够跟踪产生转矩振荡的转速或风速这样不仅可以实现最大风能捕获而且通过转速反馈为转矩振荡提供足够的阻尼转矩。

[5]将滑动模控制方法与基于无源性的控制方法相结合通过维持向滑动面牵引的内部力的方法有效地减小了滑动模控制切换抖动。

在进行变速运行的双馈电机风力发电系统的控制器设计时需要妥善解决风速跟踪与转矩平滑之间的关系。

[6]应用滑动模控制方案控制风电系统保持最佳叶尖速比运行。

其参数的合理选择兼顾考虑了转换效率最优和转矩振荡消除并且采用发电机转矩反馈削弱共振幅值。

所提到的滑动3.2 桨距控制方式桨距控制的实质是功率控制。

根据功率控制对应的风轮特性不同,可划分为被动控制和主动控制两类。

3.2.1 被动控制“被动失速控制”是最基本的功率控制方式。

通过设计特殊的叶片几何形状,使得风电机组在期望的风速下达到最大(额定) 功率。

该方式易受到不确定的气动因素影响,导致在额定或更高风速时对功率等级和叶片载荷的估计失误。

“被动变桨距控制”是一种新颖的被动功率控制方式。

通过设计叶片或叶片轮毂,使其高风速时在叶片载荷作用下被动扭转,获得所需的桨距角。

该方式由于叶片扭转量与载荷匹配存在难度,使其难以在并网风机中得到应用。

3.2.2 主动控制“主动变桨距控制”是最常见的变桨距控制方式。

在大于额定风速时,通过调整全部叶片(统一变桨距)或各个独立叶片(独立变桨距),减小攻角从而限制功率吸收。

为了限制瞬时风能造成的脉动功率影响,通常要求快速而精确动作,这即是研究变桨距控制的主要目的。

“主动失速控制”是将被动失速和主动变桨距相结合的技术。

低风速时等同于变桨距调节,高于额定风速时将叶片调向失速模式。

与主动变桨距控制相比,其对桨距执行机构的调节幅度和速度的要求较低。

3.3 发电机 / 变流器控制方式感应双馈异步电机和永磁直驱同步电机是两类主要的风力发电机。

前者定子连接电网,转子连接变流器,无需大功率变流装置; 后者无齿轮箱,低转速直接驱动,但需要大功率变流装置。

3.3.1 发电机控制方式矢量控制是风力发电机的经典控制方式,此外还有直接转矩控制、复合控制等,并在此基础上衍生出一系列改进的控制技术。

[7]提出基于无速度(位置)传感器的矢量控制技术,应用于感应电机和永磁电机控制。

[8] 提出基于多重化滑模观测器的矢量控制技术。

这类控制方式通过设计观测器来估计转子位置或速度,将估计与控制相结合以改善功率控制精度,但实时性和抗干扰性偏低。

[9] 提出基于矢量控制的有功无功解耦控制; [10] 通过构建电机的输入输出线性化模型,减弱了对电机参数的依赖性,可获得更快的动态响应及更好的动态解耦性能。

3.4 主动失速/混合失速发电技术这种技术是前两种技术的组合。

低风速时采用变桨距调节可达到更高的气动效率,当风机达到额定功率后,风机按照变桨距调节时风机调节桨距相反方向改变桨距。

这种调节将引起叶片攻角的变化,从而导致更深层次的失速,使功率输出更加平滑,其综合了前两种方法3.5 变速风力发电技术变速运行是风机叶轮跟随风速变化改变其旋转速度,保持基本恒定的最佳叶尖速比,风能利用系数最大的运行方式。

与恒速风力发电机组相比,变速风力发电技术具有低风速时能够根据风速变化在运行中保持最佳叶尖速比获得最大风能、高风速时利用风轮转速变化储存的部分能量以提高传动系统的柔性和使输出功率更加平稳、进行动态功率和转矩脉动补偿等优越性。

3.4 机组控制算法从机组控制器设计层面上,可将控制算法总体分为两类,这些[1]方法依据具体的风机动力学特性,有针对地应用至变桨、偏航、变流控制系统中。

3.4.1经典控制算法PID 控制器原理简单且当前多种工业PLC控制器(如SIEMENSS7-300)集成PID功能模块,实现方便,在控制领域得到广泛采用。

风电机组中采用PI或PID控制器需要注意两点: 其一,采取“积分器退饱和”措施防止积分器失效; 其二,将PI 或PID 与现代控制算法结合,构成复合PID 控制( 如: 模糊PID、神经网络PID、自适应PID等),以弥补经典PID 不足,实现更优控制效果[11-12]。

此外一些算法基于风力最佳工作点的线性化模型,实现风速、转速、电功率反馈控制,适合于工作环境慢变、不确定性及干扰性较弱的风电系统控制。

3.4.2 现代控制算法风电机组的现代控制方法包括最优控制、鲁棒控制、滑模变结构控制、非线性自适应控制及智能控制等。

(1)[13—14 ] 利用鲁棒控制算法解决风电系统建模不确定性及随机风扰动问题,获得良好的鲁棒性和稳定性。

[15] 考虑负载状况,基于LMI方法设计了多变量线性时变控制器,实现全风速区域的变桨控制。

[16] 将几何方法与滑模方法相结合,设计了风电系统的多输入多输出抗扰控制器,同时实现转矩控制和最大化风能利用的控制目标。

(2)非线性智能控制算法是现代控制算法中受到广泛关注的一类。

该类算法直接针对风电的复杂快变非线性动力学,利用变结构、自寻优、动态补偿等功能克服系统参数不确定性及非线性时变4 风力发电系统的智能控制风力发电系统的控制策略根据控制器的不同可分为两大类:以数学模型为基础的传统控制方法和模拟人类智能活动及其控制与信息传递过程的智能控制。

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