风力发电系统最大功率点跟踪控制方法研究综述
风力发电系统最大功率追踪控制方法的分析与仿真毕业论文 精品
风力发电系统最大功率追踪控制方法的分析与仿真Analysis and Simulation on Maximum Power Point Tracking Control Method of Wind Powerby Zhang PeinanSupervisor: Associate Professor Su HongyuHei long jiang University Cambridge collegeMay 2012毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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风电场风电机群最大功率跟踪控制技术研究
风电场风电机群最大功率跟踪控制技术研究随着全球对可再生能源的需求增加，风能发电作为一种清洁且可再生的能源得到了广泛的关注和应用。
风电场是将多台风力发电机集成在一起，形成一组风电机群并联输出电能。
其中，风电机群最大功率跟踪（MPPT）控制技术对于提高风电发电效率和经济效益具有重要意义，因此成为研究的热点之一。
本文就风电机群最大功率跟踪控制技术进行系统地探讨。
一、风电场发电原理及结构风电场是由多个风力发电机组成的一种可再生能源发电系统。
它是以风力驱动风力发电机转动，使发电机产生变化的磁场，从而在发电机中产生感应电动势，最终转换成电能输出给电网。
风电场的发电组件主要包括：风力机、传动系统、电气设备和电网接口等。
风力机是风电场最基本的发电单元。
常见的风力机有水平轴风力机和竖轴风力机两种，其中水平轴风力机占有主导地位。
水平轴风力机通过传动系统将风轮的旋转转速提高到同步发电机的转速，最终将机械能转换成电能输出到电网。
二、风电机群最大功率跟踪问题当多台风力发电机并联共同发电时，由于外界环境的变化，例如风速和风向的变化等，每一个风力机的输出功率会产生波动，这就会影响整个风电场的发电效率和经济性。
因此，需要寻找一种合适的控制方法来解决这个问题。
风电机群最大功率跟踪即是指当多台风力机并联运行时，通过采集实时风速、转速等数据，计算出最佳发电功率，然后通过控制系统调节各发电机的输出功率，以达到风电机群最大功率输出。
三、风电机群最大功率跟踪控制技术实现风电机群最大功率跟踪需要运用一些控制策略和技术手段。
下面分别介绍几种常用的控制技术。
1、PID控制PID控制是目前最常用的一种控制技术。
PID控制器主要由比例、积分、微分三部分组成，通过调节参数来实现风电机群的最大功率跟踪，它的优点是实现简单、易于理解。
2、模糊PID控制模糊PID控制是将模糊控制理论与PID控制相结合而产生的一种控制技术。
它通过模糊化输入数据与输出数据，来控制控制系统的输出，使之更加精确和稳定。
基于风场精细控制的风力发电机组最大功率跟踪研究
基于风场精细控制的风力发电机组最大功率跟踪研究随着全球环保意识的逐渐增强，风力发电逐渐成为了热门的清洁能源之一。
如今，风力发电已经成为了全球第二大的可再生能源来源。
然而，许多人可能并不了解，风力发电机组是怎样将风能转化为电能的。
其中，风场精细控制是风力发电机组最大功率跟踪的重要手段之一。
一、风力发电机组工作原理风力发电机组的工作原理非常简单，它通过风力驱动风轮旋转来转化为机械能，然后由发电机将机械能转化为电能。
发电机将电能输出后，经过调整后就可以直接供电或者通过电力系统输送至其他地方供电使用。
二、风场精细控制风场精细控制是指利用控制系统对风力发电机组进行控制、调节，以便尽可能地提高其发电效能的技术。
其中，控制系统可以根据风速、机组转速、风轮叶片位置等参数信息，实现风机的最大功率跟踪、保护和控制等措施。
目前，国内外菜单风电机组采用的风场控制技术主要包括：PID调节、模糊控制、模型预测控制、遗传算法控制等。
而在风场控制技术中，采用最为广泛的是PID控制算法。
PID控制算法是一种经典的控制算法，它主要由比例、积分、微分三项组成，通过调整三个参数的比例，以实现控制器对被控制对象的控制。
而在风力发电机组的控制系统中，PID控制器将实现对风轮叶片的最大功率跟踪，以达到最佳的发电效率。
三、最大功率跟踪最大功率跟踪，是指在不同风速，或者说不同转速下，寻找风力发电机组的最佳工作点，将其动力输出最大化，使其达到最佳的发电效率。
在风力发电过程中，发电效率对于风力发电机组的发电量以及收益影响非常大。
因此，最大功率跟踪技术是风力发电系统中非常关键的技术之一。
在实际应用中，通常采用MPPT算法，即最大功率点跟踪算法。
该算法可以根据不同风速、最大功率点以及风场等参数信息，动态调整风轮叶片的角度和转速，以将其最大化输出。
四、风力发电机组发展趋势风力发电技术的迅速发展已经成为了全球清洁能源的重要组成部分。
而在风力发电机组的发展中，基于风场精细控制的最大功率跟踪技术将成为风力发电机组的重要发展方向之一。
风力发电机组控制系统设计-—最大功率点跟踪控制
课程设计说明书风力发电机组控制系统设计-最大功率点跟踪控制专业新能源科学与工程学生姓名喻绸绢班级能源121学号1210604122指导教师薛迎成完成日期2015年12月14日目录1。
控制功能设计要求 01.1任务 02。
设计 (2)2。
1 介绍对象（风力发电系统的最大功率点跟踪控制技术研究)2 2。
2控制系统方案 (2)2.2.1风力机最大功率点跟踪原理 (2)2.2.2风力机发电系统 (5)2。
2。
3风速变化时的系统跟踪过程 (10)3。
硬件设计 (12)4。
软件设计 (15)5.仿真或调试 (16)参考文献 (18)1.控制功能设计要求1.1任务能源与环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题而传统能源已被过度消耗，因此,可再生能源的开发利用越来越受到重视和关注，其中风能具有分布广、储量大、利用方便、无污染等优点是最具大规模开发利用前景的新能源之一。
目前，变速恒频风力发电系统已经广泛用于实际风机中,在低于额定风速的情况下根据风速变化的情况调节风机转速,使其运行于最优功率点，从而捕获最大风能；在高于额定风速时,通过对桨距角的调节，使风机以额定功率输出。
常用最大功率捕获方法主要有功率反馈法、模糊控制法、混合控制法等。
为了充分利用风能,提高风电机组的发电总量，本文分析风机特性及最大功率点跟踪（maximum pow er point tracking MPPT）工作原理。
众多的MPPT实现方法各有千秋,对于不同的应用场所各有所长，对于多种方案,需要进行大量细致的实验工作和数据分析。
风能是一种具有随机性、不稳定性特征的能源,风能的获取不仅与风力发电机的机械特性有关，还与其采用的控制方法有关。
在某一风机转速情况下，风速越大时风力机的输出功率越大，而对某一风速而言，总有一最大功率点存在。
只有当风力发电机工作在最佳叶尖速比时，才能输出最大功率.好的控制方法可使风轮的转速迅速跟踪风速变化，使风力发电机始终保持在最佳叶尖速比上运行，从而最大限度地获得风能.要保证最大限度地将捕获到的风能转化为电能,目前一般采用最大功率点追踪控制（MPPT)控制策略。
风力发电机最大功率控制方法的研究
风力发电机最大功率控制方法的研究摘要：风力发电是一种十分清洁的新型产能方式，具有可不断再生、无污染、设备安装便利的特点，因此，受到世界各国的普遍重视。
虽然风力发电有很多优点，但也存在一个重大的问题，由于风力发电的能量来源取决于风，无法人为控制风速大小及能量强弱，因此在发电过程中，扇叶的转速也十分不稳定，虽然很多专家学者进行了相关研究，实现了风机相对稳定的产能结构，但是还是无法确保发电机的高效和稳定输出。
在这种情况下，一些学者提出了最大功率点跟踪技术，并迅速在风电研究中获得了快速推广。
关键词：风力发电机;最大功率;控制方法;引言调节变桨距的风力机功率时主要依靠叶片自身特有的气动特点，与此同时还可以针对叶片桨的距角进行相应的调整也可以达到调节的目的。
在风电机组的额定的风速下，有效的对桨距的角度控制在零度较小的标准范围中，进而其达到一台定桨距的风力机，而发电机所输出的相应功率则依据叶片自身的气动性伴随风速的变化；如果实际的功率高于额定的标准功率时，变桨距会对叶片的桨距角进行相应的调整，进而确保发电机所输出的功率被局限于额定标准范围的附近，由此最终达到以恒定功率的运行状态。
1 国内风力发电的现状就技术层面而言，国内的风力发电主要分成了三步走的策略，首先引进国外先进的技术，其次对国外的先进技术进行消化吸收和转化，最后实现自我技术的提升与创新。
目前我国传统的电力设备逐渐退出市场，而当前的电力设备进行了更新与换代，我国当前的风力发电的设备也在蓬勃的发展，其组设置也在逐渐提高，就发电行业而言，我国设备和关键零件都能够满足我国当前风力发电的需求。
所以加强风力发电装备设置的技术创新，促进自主创新能力的提高，能够有效地推动风力发电系统的完善与进步，风力发电的关键技术也是推动风力发电，甚至我国电力行业进步的重要内容，其中控制系统是其关键的内容，为了推动该行业的发展，需要有效地提高控制系统的效率。
2 风电系统性能分析2.1风力发电结构分析在我国一般把50W～10kW的风力发电机定义为小型风力发电系统。
风力发电系统的MPPT方法研究
风力发电系统的MPPT方法研究摘要：文章介绍了几种MPPT方法，说明其方法的优点和缺点。
通过优化MPPT控制的算法，可以提高风力发电的效率。
关键词：风力发电；最大功率点跟踪；爬山法；反馈控制对最大功率点跟踪控制的研究是风电系统研究的热点之一。
文章介绍了常用的MPPT算法，对于研究新型的MPPT算法有参考价值。
1 风力机特性研究风力机把风能转化为机械能的模型非常困难，因而用一种简单的模型进行描述。
由贝兹定理可知，风机吸收的功率为：Pm=1/2ρA V3Cp(λ,θ)。
其中，ρ为空气密度，A为风轮叶片面积，V为风速，CP(λ,θ)为风轮利用系数，与叶尖速比λ和浆距角ρ有关，λ=ωR/V。
其中，ω为风轮机械角速度，R为风轮半径。
在正常运行时，浆距角θ不变，功率输出与叶尖速比λ有关。
叶尖速比λ保持在最佳叶尖速比处，就能使输出功率Pm保持在最大功率点。
2最大功率点跟踪方法常用的MPPT算法大致归为两类：反馈控制和扰动控制。
反馈控制中有最佳叶尖速比、功率反馈法等，扰动控制法又称爬山法。
2.1最佳叶尖速比法最佳叶尖速比法是在风速变化时，保持叶尖速比λ在最佳λopt处。
这样在变风速时，都能保持风能最佳利用率。
这种方法直接、明确，但是需要测量风速和风机转速。
由于风速的不确定性，风速测量不精确，这种算法会导致系统可靠性低，且需要风力机的特性，导致成本增加，很少在实际中应用。
2.2功率反馈法功率反馈法测量出风机转速，然后根据最大功率曲线得出对应的功率值，作为机侧双闭环控制的给定值，与实际功率值进行比较。
通过双闭环控制，使发电机输出功率跟随最大功率的给定值。
这种方法不需要测量风速，因为不存在测量风速所带来的问题。
最大功率曲线需要通过模拟仿真得到，实现起来相对麻烦。
不过，可由先进的设备测量得到。
在一些大型风电场中也有应用。
2.3爬山法由转速功率曲线可知，控制转速扰动，可调节输出功率接近最大功率。
当前风机功率与前周期风机功率进行比较，如果功率下降，转速扰动反向，否则保持符号不变。
风能发电系统的最大功率点跟踪策略研究
风能发电系统的最大功率点跟踪策略研究风能作为清洁能源的重要组成部分，一直备受关注。
在利用风能进行发电的过程中，最大功率点跟踪策略的研究和应用尤为重要。
本文将对风能发电系统的最大功率点跟踪策略进行研究并探讨其在实际应用中的问题与挑战。
1. 引言随着世界能源需求的不断增长，清洁能源的开发与利用日益受到重视。
风能作为一种可再生能源，具有广阔的发展前景。
风能发电系统是目前最为成熟和常用的清洁能源发电系统之一，其特点是具有高效、环保、可靠等优势。
2. 最大功率点跟踪的概念与意义最大功率点是指在给定的工作环境下，风能发电系统能够输出的最大功率。
最大功率点跟踪策略的研究意义在于使风能发电系统能够充分利用风能资源，提高能源转化效率。
由于风速的不断变化，风能发电系统需要能够准确、快速地跟踪最大功率点，以保持系统的高效运行。
3. 风能发电系统的最大功率点跟踪策略针对风能发电系统的最大功率点跟踪，目前主要有以下几种策略：基于模型的控制策略、PID控制策略、灰色预测控制策略等。
基于模型的控制是指通过建立系统的数学模型，利用模型预测法进行最大功率点跟踪。
PID控制是一种经典的控制方法，通过调节比例、积分和微分参数来实现功率跟踪。
灰色预测控制策略则是基于对当前风速和功率数据的分析，通过灰色模型预测下一个时刻的风速和功率。
4. 最大功率点跟踪策略的问题与挑战虽然最大功率点跟踪策略在理论上能够有效提高风能发电系统的效率，但在实际应用中也存在一些问题和挑战。
首先，风能发电系统的传感器测量误差会影响最大功率点跟踪的精度；其次，在复杂的环境中，风能发电系统的性能受到多种因素的影响，如温度、湿度等；此外，不同的跟踪策略在不同的风能发电系统中的适应性也存在差异。
5. 最大功率点跟踪策略的改进与展望为解决以上问题和挑战，研究人员提出了一系列的最大功率点跟踪策略的改进方法。
例如，利用人工智能算法来提高最大功率点跟踪的精度和鲁棒性；采用多参数的PID控制策略，以应对多种环境因素的影响；发展适应不同风能发电系统的跟踪策略，并进行实际应用验证。
并网中小型风电系统最大功率跟踪控制
并网中小型风电系统最大功率跟踪控制随着可再生能源的逐渐发展，风力发电逐渐成为了绿色能源的重要组成部分。
而并网中小型风电系统最大功率跟踪控制是风力发电的关键技术之一，这也是目前风力发电技术发展的重点之一。
本文将重点介绍并网中小型风电系统最大功率跟踪控制的相关内容。
一、并网中小型风电系统的最大功率跟踪控制的意义风力发电的特点是受风速的影响非常大，而风速是时刻变化的，这就使得风电机组的输出功率也在不断变化。
而风能的转化效率最高时，即为风电机组输出功率的最大值。
因此，如何使得风电机组输出功率尽可能接近最大值，就成了并网中小型风电系统运行中最重要的问题。
最大功率跟踪控制是针对此问题开发出的技术手段，它可以使得并网中小型风电系统在不同的风速下，都能够输出最大功率，从而提高风电系统的发电效率，降低发电成本。
二、并网中小型风电系统最大功率跟踪控制的原理最大功率跟踪控制的原理是通过控制风力发电机组的转速和叶片的角度，使得发电机组的输出功率达到最大值。
当风速较低时，需要增加转速和叶片的角度，以提高风能的转换效率；而当风速变高时，可以通过降低转速和叶片的角度来控制输出功率，以确保不会超出并网限制。
最大功率跟踪控制可以通过设置不同的控制参数来达到最佳效果，比如最大功率点跟踪速度、叶片角度等。
三、并网中小型风电系统最大功率跟踪控制的方法最大功率跟踪控制方法包括直接功率控制法（DPC）、电流控制法（ICC）、电压控制法（VCC）等多种。
这里介绍一下其中比较常用的DPC方法。
直接功率控制法：DPC控制方式是通过测量风力发电机组的输出功率来调节叶片的角度和发电机组的转速。
具体实现过程中，需要先测量出当前的风速和风向，然后根据检测到的风速和风向来调整叶片的角度，使其与当前的风速和风向相适应。
同时，可以通过控制转速来调整输出功率，以达到最大功率点的跟踪。
DPC方法的优点是简单易行、可控性好，但在理论上并不能达到最大功率点跟踪的精度要求，且在存在扰动时容易出现控制失效的情况。
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风力发电系统最大功率点跟踪控制方法研究综述摘要:为充分利用风能,需要捕获风电系统的最大功率点。
由于风速的随机性与风电系统的非线性,最大功率点捕获控制比较困难,也是风力发电的热点问题之一。
介绍了多种常用的最大功率跟踪方法的原理,说明了各种方法的优、缺点,指出了最大功率点跟踪方法的发展趋势,对最大功率点跟踪方法的选择和研究有一定的参考指导价值。
关键词:风力发电系统;最大功率跟踪;最优叶尖速比法;功率信号反馈法;爬山搜索法Review on the Method of Tracking the Maximum Power Pointin Wind Power Generation SystemMa-yan、Wang-haiyun(Electrical Engineering Col lege,Xinjiang University,Urumqi,Xinjiang 830008) Abstract:In order to utilize the wind power sufficiently,it is necessary to capture the maximum power point in wind power generation system.Due to the randomness of the wind speed and the nonlinearity of the wind powergeneration system,capturing the maximum power point is very difficult and is also one of the hot issues in wind power generation.In this paper,the principles of several common methods to track the maximum power point were presented;the advantages and disadvantages were discussed;the development trend of the method to track the maximum power point was pointed out.All these had referential and instructive values for the selection and investigation of the maximum power point tracking method.Key words:wind power generation system;tracking the maximum power point;optimal tip speed ratiomethod;power signal feedback;climbing search method0 引言能源是支持经济发展的重要因素和战略资源，人类社会发展的历史与能源开发和利用水平密切相关。
进入二十一世纪以来，随着现代工业的飞速发展，人类对已开发能源的利用与日剧增，以煤炭、石油、天然气为主的能源结构造成了大气污染，过度消耗生物能引起生态破坏。
人类不但要面对不可再生资源日益枯竭的压力，而且也面临着生态环境的日益恶化。
基于上述原因，对可再生能源的开发和利用也就成为了迫在眉睫的问题之一。
在目前众多的可再生能源中，风能具有分布广、储量大、可持续利用，而且无污染的特点，可谓是真正的绿色能源，是最具大规模开发利用前景的新能源之一。
近年来，对风能的开发利用发展迅速，已逐步步入世界各国的视野范围之内，且成为了世界各国关注的焦点[1]。
风能是一种具有随机性、不稳定性特征的能源，风能的获取不仅与风力发电机的机械特性有关，还与其采用的控制方法有关。
在某一风机转速情况下，风速越大时风力机的输出功率越大，而对某一风速而言，总有一最大功率点存在。
只有当风力发电机工作在最佳叶尖速比时，才能输出最大功率。
好的控制方法可使风轮的转速迅速跟踪风速变化，使风力发电机始终保持在最佳叶尖速比上运行，从而最大限度地获得风能。
要保证最大限度地将捕获到的风能转化为电能，目前一般采用最大功率点追踪控制(MPPT)控制策略。
最大功率点跟踪(MPPT)是在可变风速条件下提高风力机能量转换效率的有效方法[2]。
变速风电系统目前一般采用最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT)的控制策略。
本文对常用的多种MPPT 方法进行了概括性的总结和介绍，分析了各种方法的优、缺点，对MPPT 方法的选择和研究有一定的参考指导价值。
1 风力发电机的空气动力学特性根据贝兹理论可知，当风速小于额定风速时，风力机产生的机械功率如下式：31/2(,)p P SC v ρλβ=式中：ρ—空气密度；S —风力机桨叶扫掠面积；p C —风能转换系数，又称功率系数；v —风速。
在风速v 一定的情况下,发电机获得的输入机械功率P 只取决于风能转换系数p C ，而p C 又是叶尖速比λ和桨叶节距角β的函数，叶尖速比λ是风轮叶尖线速度与风速之比，也即：/R v λω=式中ω—风轮旋转的机械角速度；R —叶片半径。
从风力机的输出功率口表达式可以知道，风机从风中吸收的功率P 与功率系数p C 和风速v 的立方成正比。
当β一定时，p C 与λ呈现抛物线关系，图1为p C 与λ之间的关系曲线。
图中凸点对应最大风能捕获点，此处λ称为最佳叶尖速比opt λ。
此时p C 达到最大值max p C 。
由于风的随机性，风速经常变化，使得p C 经常不能工作在最大点上，常常处于低效状态[3]。
对风能系统来说，根据风速变化对发电机进行变速控制，让p C 处于或接近于最大值max p C 运行，使风力机捕获到最大风能，从而提高风电系统的效率。
因此，最大风能追踪的控制方法成为提高风力发电效率的关键因素之一[4]。
pC λmaxp C opt λ00.50.10.20.30.451015图 1 风力机p C 与λ曲线2 最大功率点追踪方法目前最大功率捕捉方法主要有最佳叶尖速比法、功率信号反馈法、爬山搜索法、三点比较法、模糊控制法、占空比扰动法等[5]。
2.1最佳叶尖速比法(Tip Speed Ratio Control )最佳叶尖速比法(TSR)是当风速变化时要维持风力机的叶尖速比λ始终保持在最佳值opt λ处，opt λ一般是通过计算或实验获得，这样在任何风速下风力机对风能的利用率都最大。
图2所示为TSR 的控制原理框图，它将风速v 和风力机转速ω的测量值作为控制系统的输入信号，通过计算得出此时的实际叶尖速比λ，然后与风力机的最佳叶尖速比opt λ相比较，所得误差值送入控制器，控制器控制逆变器的输出来调节风机转速，从而保证叶尖速比最优。
图 2 TSR 控制原理框图该控制方法的优点：它是MPPT 最直接实现思想，物理概念明确，原理简单，只要1个PI 控制器即可满足风力机的控制要求，容易实现；在风速测量精确的前提下，具有良好的准确性和反应速度。
该控制方法的缺点：需要测量风速、转速，而风速难以准确测得，影响控制精度；还需要知道图1的风力机最佳叶尖速比曲线，而最佳叶尖速比由风机厂家的实验数据求得，它与风力机和发电机的特性以及所采用的变频器拓扑结构结构等环境因素有关，算法的移植比较困难；由于风速的随机性和不确定性，会引起风力机输出功率的剧烈波动[6]。
2.2功率信号反馈法(Power Signal Feedback Control )功率信号反馈(PSF)的控制原理：测量出风力机的转速ω，并根据风力机的最大功率曲线，计算出与该转速所对应的风力机的最大输出功率max P ，并将它作为风力机的输出功率给定值ref P ，并与发电机输出功率的观测值P 相比较得到误差量，经过调节器对风力机进行控制，以实现最大功率点的跟踪。
图3为其控制原理图[7]。
图 3 PSF 控制原理图该控制算方法的优点：不需要知道确切的风力机特性，也不需要测风装置来测量风速，能够有效地避免风力机输出功率的波动，控制原理比较简单，具有较好的效果和更好的实用价值。
该控制方法的缺点：需检测风机转速和发电机输出功率；还需知道最优功率曲线，此曲线很难获得。
最大功率曲线通常由离线测量得到，实际运行时的参数变化将影响功率信号反馈法对最大功率点跟踪的准确性，而且对于不同的风轮机，这种曲线也是不同的，它需要事先通过仿真或试验测得，这会增加功率反馈控制难度和实际应用成本[8]。
2.3爬山搜索法(Hill Climb Searching Control)爬山搜索法是为了克服前两种算法的缺点而提出来的，它无需测量风速，也不需要事先知道具体风轮机的功率特性，而是认为的施加转速扰动变化量，根据发电机输出功率的变化确定风机转速的控制增量，通过控制发电机电磁转矩使得风机转速趋于给定，反复执行上述搜索策略，直到风电系统运行在最大功率点，由于不同风速下，风机的转速—功率曲线呈类抛物线关系，搜索法通过不断改变风机转速控制风电系统的运行点沿抛物线变化，直到自动搜索到发电机的最优转速点。
根据搜索步长的不同，该方法又有恒定步长法、变步长搜索法等[8]。
图4为其控制原理框图。
图4 爬山搜索法HCS控制原理框图该控制方法的优点：不需要任何测定风速装置；不需要知道风力机确切的功率特性。
它对风力机功率特性的掌握要求较低，且控制过程基本是由软件编程实现的；对系统参数依赖性低，系统有自动跟随与自适应能力；对于无惯性的或惯性很小的小型风电系统，风机转速对风速的反映几乎是瞬时的。
该控制方法的缺点：即使风速稳定，发电机的最终功率输出也会有小幅度波动；电流斩波限增量决策机构的设计有一定难度。
斩波限的扰动量太大会使得系统的输出波动性加大，系统稳定性降低，甚至系统无法稳定，扰动量太小则会使系统调节过程缓慢；离散时间间隔不能取得太小。
按照系统的控制目标，希望在某一风速下能够沿着功率曲线逐步移动到最佳负载附近，所以要求系统在每一调整的离散时间点上达到稳态工作点；对于惯性较大的大型风力机系统，系统的时间常数较长，实现最大功率点跟踪所需时间较长，因此在风速持续变化的情况下其控制性能将受到影响[9]。
上述的恒定步长法采用固定的转速扰动会导致机组转速波动较大，当风速变化幅度大时很难及时追踪最优速度，也很难抑制因风速噪声引起的转速波动。
为了得到快速稳定的功率点跟踪，可采用变步长的MPPT控制算法。
风机的调速方式共分为3种。
风速降低时，采用快减速方式，保持发电机电磁转矩不变，风机有足够大的减速转矩，快速追踪最优转速；风速升高时，根据风速增加的快慢又分为慢加速和快加速两种方式，以应对风速的随机性，使风机在复杂变化的风速下快速追踪最优转速，同时还不会引起输出电功率过大的波动，提高了风机效率[7]。