直驱式风电机组建模及最大功率跟踪控制
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能满 足 电 网 电 能质 量 要求 又 能实 现 最 大 功率 跟 踪 的 目的
关键 词 ： Ａ驱式 风 电 机组 ；神 经 网 络控 制 ：建 模 ；仿 真分 析 ：最 大 功 率跟 踪
Ｍ ｏ ｌｎｇ ａｎｄ Ｍ ａ ｉ ｕｍ ｗ ｅ ｉ ａ ｋ ｎｇ Ｃｏ ｒ ｌｏ ｒ ｃ －ｄ ｌ ｅ ｉ ｎｅ ａ ｏｒ ｄｅｉ ｘｍ Ｐｏ ｒ ＰｏｎｔＴｒ ｃ ｉ ｎｔ ｏ ｆＤｉ ｅ ｔ ｒ ｖ ｎ Ｗ ｎｄ Ｇｅ ｒ ｔ
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水 力 发 电
第３ 卷第 １ ６ 期
２１ ０ ０年１月
直 驱 式风 电机 组 建 模 及 最 大 功 率 跟 踪 控 制
蔺 红 ． 晁 勤
（ 疆 大学 电气工 程学院 ．新疆 新
乌鲁木 齐 ８ ００ ） ３ ０ ０
摘 要 ：针 对新 疆 达 板 城 风 电场 直 驱 式 风 力 发 电机 组 ．采 用 高 效 大 功 率 变 流 电路 的 拓 扑 结 构 ．建立 了 直驱 式 风 电 机 组 数学 模 型和 最 大 功 率 跟 踪 控 制模 型 ．也 用 基 于 Ｂ Ｐ算 法 的 神 经 网络 控 制 策 略 对 风 力 机 桨 距 角 进 行 控 制 ．达 到 了既
， 风 力机 转 子 的 角 速 度 ； 为
直 驱 式 变 频 恒 速 』 力 发 电 机 组 是 目前 性 能 最 优 、 ｘ 【
能 利 川 系 数 是 桨 距 角 和 叶 尖 速 比 闲 数 。
町靠 性 和 性 价 比最 高 的 风 力 发 电 方 式 ．成 为 当 前 风 力 发 电 技 术 研 究 的 热 点 本 文 针 对 新 疆 达 板 城 Ｊ【 ｘ场 的 １２ ＭＷ 直 驱 式 永 磁 风 力 发 电 机 组 建 模 及 最 大 功 ．
中 图分 类 号 ：ＴＭ３１ ５
文 献标 识码 ：Ａ
文 章 编 号 ：０ ５ — ３ ２ ２ １ ０ 一 ０ ６ ０ ５ ９ ９ ４ （ ０ ０） ｉ ０ ８ — ３
０ 引
言
半径 ；
为桨 叶 的桨 距 角 ； ＝ ∞
为 叶尖 速 比 ， （ ） 风 为
为风速 ，
率 跟 踪 控 制 ．采 用 高 效 大 功 率 变 流 电 路 的 拓 扑 结 构 ．
１２ 永磁 同 步 发 电 机 模 型 ．
同 步 旋 转 坐 标 系 下 建 立 的 永 磁 同 步 发 电 机 组 数
学 模 型
Ｒ
一
对 所 建 模 型 通 过 仿 真 ． 验 证 模 型 的 正 确 性 ： 应 用 基
＝
一
≯
＝
） ＋ １
， ） ， ，
（ ４ ）
（） ５
运 动 方 程
ｄｃｏｇ ．
一
ｒ １ ，
（ 一
１ 直 驱 式 风 力机 组数 学 模 型
１ １ 风 力 机 数 学 模 型 ．
风 力机 数 学 模 型
＝
电 磁 转 矩 表 达 式
＝
Hale Waihona Puke Baidu
１５ （Ｊ Ｊ） ＋ （ １５ ￣ ． ， ｉ ） ．Ｐｔ 广， １ ＝ ， ０
， Ｊ
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，
（ ３）
于 Ｂ Ｐ算 法 的 神 经 网 络 控 制 策 略 对 风 力 机 桨 距 角 进
行 控 制 ． 与 Ｐ 控 制 进 行 比 较 ． 表 明 本 文 控 制 策 略 的 Ｉ
有 效 性 达 板 城 风 场 并 网 型 １２ ＭＷ 直 驱 式 永 磁 发 ． 电 机 组 的 变 频 电 路 如 图 １所 示
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关键 词 ： Ａ驱式 风 电 机组 ；神 经 网 络控 制 ：建 模 ；仿 真分 析 ：最 大 功 率跟 踪
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水 力 发 电
第３ 卷第 １ ６ 期
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蔺 红 ． 晁 勤
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乌鲁木 齐 ８ ００ ） ３ ０ ０
摘 要 ：针 对新 疆 达 板 城 风 电场 直 驱 式 风 力 发 电机 组 ．采 用 高 效 大 功 率 变 流 电路 的 拓 扑 结 构 ．建立 了 直驱 式 风 电 机 组 数学 模 型和 最 大 功 率 跟 踪 控 制模 型 ．也 用 基 于 Ｂ Ｐ算 法 的 神 经 网络 控 制 策 略 对 风 力 机 桨 距 角 进 行 控 制 ．达 到 了既
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能 利 川 系 数 是 桨 距 角 和 叶 尖 速 比 闲 数 。
町靠 性 和 性 价 比最 高 的 风 力 发 电 方 式 ．成 为 当 前 风 力 发 电 技 术 研 究 的 热 点 本 文 针 对 新 疆 达 板 城 Ｊ【 ｘ场 的 １２ ＭＷ 直 驱 式 永 磁 风 力 发 电 机 组 建 模 及 最 大 功 ．
中 图分 类 号 ：ＴＭ３１ ５
文 献标 识码 ：Ａ
文 章 编 号 ：０ ５ — ３ ２ ２ １ ０ 一 ０ ６ ０ ５ ９ ９ ４ （ ０ ０） ｉ ０ ８ — ３
０ 引
言
半径 ；
为桨 叶 的桨 距 角 ； ＝ ∞
为 叶尖 速 比 ， （ ） 风 为
为风速 ，
率 跟 踪 控 制 ．采 用 高 效 大 功 率 变 流 电 路 的 拓 扑 结 构 ．
１２ 永磁 同 步 发 电 机 模 型 ．
同 步 旋 转 坐 标 系 下 建 立 的 永 磁 同 步 发 电 机 组 数
学 模 型
Ｒ
一
对 所 建 模 型 通 过 仿 真 ． 验 证 模 型 的 正 确 性 ： 应 用 基
＝
一
≯
＝
） ＋ １
， ） ， ，
（ ４ ）
（） ５
运 动 方 程
ｄｃｏｇ ．
一
ｒ １ ，
（ 一
１ 直 驱 式 风 力机 组数 学 模 型
１ １ 风 力 机 数 学 模 型 ．
风 力机 数 学 模 型
＝
电 磁 转 矩 表 达 式
＝
Hale Waihona Puke Baidu
１５ （Ｊ Ｊ） ＋ （ １５ ￣ ． ， ｉ ） ．Ｐｔ 广， １ ＝ ， ０
， Ｊ
． ｉ － ＾＋ ，ｒ ｄ． ｕ ｏ Ｌ
，
（ ３）
于 Ｂ Ｐ算 法 的 神 经 网 络 控 制 策 略 对 风 力 机 桨 距 角 进
行 控 制 ． 与 Ｐ 控 制 进 行 比 较 ． 表 明 本 文 控 制 策 略 的 Ｉ
有 效 性 达 板 城 风 场 并 网 型 １２ ＭＷ 直 驱 式 永 磁 发 ． 电 机 组 的 变 频 电 路 如 图 １所 示
ＬｎＨ ｎ， ｈｏＱｕ ｉ ｏ ｇ Ｃ ａ ｉ （ｏｌ ｅｏ Ｅｅｔｃｌ ｎｉｅｒ ｇ Ｘｎｉ ｇＵ ｉ ｒｔ， ｒｍｑ Ｘ ｎｉ ｇ８ ０ ０ ） Ｃ ｌ ｇ ｆ ｌｃ ｉ ｇｎｅ ｎ ， ｉｊ ｎ ｎｖ ｓｙ Ｕ ｕ ｉ ｉ ａ ３０ ０ ｅ ｒａＥ ｉ ａ ｅｉ ｊｎ