双馈风力发电系统最大风能追踪控制的研究
双馈风力发电系统最大风能追踪控制
，
因此受到了世界各国的重视 ， 风力发电也获得 了
时追踪最佳功率曲线 ，是一种改进的最大功率点跟
踪算 法 （ ） ＭＰ 。
更 多 的优 惠政 策和资 金支持 。 目前大 型变速 恒频 风
—■
Ｃｌａ ｅ ｇ ｅ ｎ Ｅｎ ｒ ｙ
７２
苏 平等： 双馈风 力发电 系统最 大风能追踪 控制
本文 通过分 析风力 发 电系统风 速与风 力机功 率 的数学 关 系 以及 双馈 电机 的运 行特 性 ，在 Ｍ Ｐ 和 ＰＴ ＴＲ Ｓ 算法 的基础 上 ，结 合Ｄ Ｉ参 考转 速实 时计算 方 ＦＧ
， 、 ５ 口 ＝８ 。
／ 。 二 ＼
— 、
法以及定子磁链定向矢量控制 ， 提出了一种转速 、 电
要实时测量风力机输出功率和风力机转速 ， 并且测
０ 引言
风力发 电是新 能源 中技术 最成熟 的发 电方式 之
一
量 时 间往 往 影 响 控 制 精 度 ； 献 ［０提 出 了 通 过控 文 １１ 制 发 电机输 出有 功 功率 来 调 节 电磁转 矩 和 转 速 。 在
风 速变 动情 况下 保持 恒定 的最 佳 叶尖 速 比．从 而 实
正确 性
ｓａｃｉｇＨＣ １ＨＣ ｅｒｈｎ ， Ｓ， Ｓ控 制 法 是 通 过 实 时 测 量 风 力
机 转速 和输 出功率 ，利 用经 典数 学寻优 方法 跟踪 最
关 键 词 ： 力 机 ； 大风 能 追 踪 ； 风 最 双馈 发 电机 ； 量 控 制 矢
大输 出功率 点 ， 方法 避免 了测量 风速 的 问题 ， 该 但需
Ｓｔ ｄｙ ｏ ａ ｉ ｉｍ ｉ ｄ Ｅｎ ｒ ｙ Ｔｒ ｃ ｎ ｆＤｏ ｂｌ —Ｆｅ ｕ ｎ Ｍ ｘ ｍ ｌ Ｗ ｎ ｅ ｇ ａ ｋｉ ｇ ｏ ｕ ｙ ｄ Ｗ ｉ ｄ－Ｐｏ ｒ Ｇ ｅ ｒ ｔｏ ｙｓｅ ｎ ｗｅ ｎｅ ａ ｉ ｎ Ｓ ｔ ｍ
双馈风力发电机最大风能追踪策略的研究
电 气传 动
２０ ０８年 第 ３ ８卷 第 １ 期 ２
双馈 风 力 发 电机最 大 风 能追 踪 策 略 的研 究
谢桦 ， 张德 宏 ， 姜久春 （ 北京 交通 大学 电气 工程 学院 ， 北京 １ ０ ４ ） ０ ０ ４
ｍａｈ ｍａｉａ ｄ Ｉ ｎ ｔ ｏ ｔｏ ｔａｅ ｙａ ｅｃ ｎｉｍｅ ｙ Ｍａｌｂ Ｓｍｕｉｋ，ａ ｄ ｃ ｍｅｔ ｏ ｃｕ ｉｎ ｔｅ ｔｃｌｍｏ ｅ ｄｉｓｃ ｎｒ ｌｓｒｔｇ ｒ ｏ ｆｒ ｄｂ ｔ ／ ｉ ｌ ａ ａ ｎ ｎ ｏ ｏａｃ ｎ ｌｓｏ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｗｉ ｄ ｐ ｗｅ ｅ ｅ ａ ｉ ｎ； ｏ ｂ ｙ ｆ ｄ ｉｄ ｃ ｉｎ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ（ ｙｗｏ ｄ ： ｎ ｏ ｒ ｇ ｎ ｒ ｔ ｏ ｄ ｕ ｌ —ｅ ｎ ｕ ｔ ｅ ｅ ａ ｏ ＤＦＩ ｏ Ｇ）；ｔ ｅ ｓ ａ ｏ —ｌ ｘ ｏ ｉｎ ｅ ｈ ｔ ｔ ｒｆｕ ｒｅ ｔ ｄ；ｖ ｃ ｅ—
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔａ ｅ ｄ ｕ ｌ— ｅ ｎ ｕ ｔ ｎ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ（ Ｉ ｓ ｒ ｃ ： ｋ ｏ ｂ ｅ ｆｄ ｉ ｄ ｃ ｉ ｅ ｅ ａ ｏ ｏ ＤＦ Ｇ） ａ ｘ ｍｐ ｅ ｏ ｍａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｎ ｎ ｒ ｙ ｆ ｒ ｔ ｅ ｓ ｅ ａ ｌ ，ｔ ｋ ｓ ｆ ｗｉ ｄ ｅ ｅ ｇ ｏ ｈ
ＸＩ ａ ＺＨＡＮＧ － ｏ ｇ ＪＡＮＧ ｉ－ｈ ｎ Ｅ Ｈｕ 。 Ｄｅｈ ｎ ，ｉ Ｊｕｃ ｕ
（ ｃｏ ｌ ｆＥ ｅｔ ｃ ｌ ｎ ｚｅＨ ｇ， ｅ ｉｇＪ ａ ｔｎ ｎｖｒｉ Ｂ ｉｉｇ １ ０ ４ ， ｈｎ ） Ｓ ｈ ｏ ｏ ｌ ｒ ａ ｇ ｎ ｅ ｎ Ｂ ｒ ｎ ｉｏｏ ｇ Ｕ ｉｅｓ ｙ， ｅ ｎ ０ ０ ４ Ｃ ｉａ ｃｉ Ｅ ｔ ｊ
变速恒频双馈风力发电机的最大风能追踪控制
考虑铁耗的双馈电机风力发电最优控制
第４ ６卷 第 ５期 ２ ２年 ５月 ０１
电力 电 子技 术
Ｐ ｗｅ ｌｃ ｒｎ ｃ ｏ ｒＥ ｅ ｔ ｉｓ ｏ
Ｖｏ． ６．Ｎ ． １ ４ ｏ５ Ｍａ ０ ２ ｖ２ １
考虑铁耗的双馈电机风力发电最优控制
倪 凯 峰 。杨 文 焕
（ 上海 理工大 学 ， 电信 息与计 算机 工程学 院 ，上海 光 ２０９ ） ０ ０ ３
１ 引 言
近 年 来 。许 多 国 内外 专 家 都 致 力 于 研 究 风 力
发 电 ， 双 馈 式变 速 恒 频 风 力 发 电系 统 ， 借 其 变 而 凭
２ 考 虑 铁 耗 的双 馈 电 机 数 学 模 型
双 馈 电机 在 同步 旋 转 ｄ． 标 系 下 的稳 态 等 ｑ坐
效 电路 如 图 １ 示【。其 数 学 模 型 为 ： 所 ”
馈 电机 和 ２个 “ 靠 背 ” 接 的 电压 型 Ｐ 背 连 ＷＭ 变 换 器 构 成 。 过 转 子侧 变 换 器 对 双馈 电机 的励 磁 ， 通 将
无刷双馈风力发电系统的最大功率追踪控制策略研究
的转 速 ｎ ： 。 为
ｎ ６ ／ ｐ （ ｎ ）Ｐ ／ ｐ ｐ＝ Ｐ ＝ 几 ± Ｐ （） ２
＝
（） ３ （） ４
即 ｍ ．
根据式 （ ） ３ ，可得出功率绕组的电频率为 ２ 、（）
Ｐ ｎ／ ０＝ｎ Ｐ ± ６ ｐｐ６ （ ｐ Ｐ ）／ ０±
由式 （ ）可知 ，当转速 ｎ 变化 时 ，只要适 当 ４
、
调节控制绕组的输入电流频率 ，即可使功率绕组 输 出电频率 维持不变 ，从而 实现变速恒频发 电。
的 正确 性 和 有 效 性 。
关键词 ：风力发 电；无刷 双馈 电机 ；变速恒频 ；矢量 变换控制 ；最大功率追踪
中 图 分 类 号 ：Ｔ １ Ｍ３５ 文 献 标 识 码 ：Ａ
０ 引 言
在风力发 电系统 中，传统 的恒速恒频发电方 式 由于只能 固定 运 行 在 同步 转 速上 ，当 风速 改 变 时风力机就会偏离最佳运行转速 ，导致运行效率 下降 ， 不但浪费风力资源 ，而且增大风力机 的磨 损¨ 。采用取消了滑环 电刷的 Ｂ Ｆ ｊ Ｄ Ｇ变速恒频发
为实施 无 刷 双馈 发 电机 的矢 量 控制 策 略 ，需
要建 立无 刷双 馈 发 电机 在 定 子 同步 速 ＭＴ坐 标 系
下的数学模型，定子同步速 ＭＴ坐标 系与转子速
由 坐 标系关 系如 图 ４和 ５所示 。
ｇ
该旋转磁场相对于功率绕组的转速 ｎ 为：
ｎ＝ ＋ｐ ｐ ｎｒ
第２ ６卷第 ４期
２１ ０ ０年 ４月
双馈型异步发电机最大风能追踪控制研究
于定子磁 链 定 向的控 制 方法 ，给 出 了最 大凤 能追踪 控 制 系统框 图，仿真 结果验 证 了该 系统 最大风 能追踪 控
制 的 准确 性和 有 效性 。
风力发电系统用双馈感应发电机矢量控制技术研究
风力发电系统用双馈感应发电机矢量控制技术研究一、概述随着全球对可再生能源需求的日益增长，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，已经在全球范围内得到了广泛的关注和应用。
风力发电系统的核心技术之一便是双馈感应发电机（DFIG）的矢量控制技术。
这种技术对于提高风能利用率和系统稳定性具有重要意义，对双馈感应发电机矢量控制技术的研究具有重要的理论和实践价值。
双馈感应发电机是一种变速恒频风力发电技术中的关键设备，其工作原理是利用风能驱动发电机转子转动，从而产生交流电。
由于风速的波动和不确定性，给风力发电系统的稳定运行带来了一定的挑战。
为了解决这个问题，双馈感应发电机矢量控制技术应运而生。
这种技术通过精确控制发电机的电流和电压的相位和幅值，实现对发电机输出功率的精确控制，从而优化风力发电系统的运行效率。
目前，双馈感应发电机矢量控制技术在风力发电系统中得到了广泛应用。
仍然存在一些问题需要解决，如控制策略的优化、不同风速下的控制效果、以及控制过程中可能出现的振荡等问题。
对双馈感应发电机矢量控制技术进行深入研究，具有重要的现实意义和理论价值。
本文旨在对风力发电系统用双馈感应发电机矢量控制技术进行深入研究。
通过对双馈感应发电机的数学模型、控制策略、以及仿真实验等方面的分析，探讨双馈感应发电机矢量控制技术在风力发电系统中的应用及其优化。
本文的研究结果将为提高风力发电系统的效率和稳定性，推动风力发电产业的可持续发展提供有益的参考和借鉴。
本文还将关注双馈感应发电机在电网电压不对称条件下的运行问题。
电网电压的不对称性可能会对双馈感应发电机的运行产生不良影响，研究电网电压不对称条件下的双馈感应发电机矢量控制技术具有重要的实践意义。
通过对正序和负序定子磁链进行定向，推导出适应于电网电压不对称条件下的励磁矢量控制策略，实现对转子负序电流的有效控制，从而提高风力发电系统在电网电压不对称条件下的运行稳定性。
本文将全面分析双馈感应发电机矢量控制技术在风力发电系统中的应用，探讨其优化方法，以及解决电网电压不对称条件下的运行问题。
双馈风力发电系统MPPT控制
Ｍａ ｘ ｉ ｍｕ ｍ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｐｏ ｉ ｎ ｔ Ｔｒ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｃｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｆ ｏ ｒ Ｄｏ ｕｂ ｌ ｅ — ｆ ｅ ｄ Ｉ ｎ ｄｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｇｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
Ｚ Ｈ Ａ Ｏ Ｍ ｅ ｉ － ｈ ｕ ａ １ ， ２ ， Ｆ Ａ Ｎ Ｍｉ ｎ ， Ｃ Ｈ Ｅ Ｎ Ｊ ｕ ｎ ３ ， Ｚ Ｈ Ｏ Ｎ Ｇ Ｑ ｉ ｎ — ｈ ｏ ｎ ｇ ２ （ １ ． Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ， Ｌ ｕ ｏ ｙ ａ ｎ ｇ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｆＳ ｏ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，
摘要： 最大风能跟踪是风力发 电系统重要的控制 目标 。在一定转速下存 在一个最佳转速使风机捕获最大
风能。将最佳叶尖速 比和功率反馈法相结合 ， 提出基于最佳功率一转速 曲线的双馈风力发 电系统 ＭＰ Ｐ Ｔ 控制
策略 ， 采用一种 简单有效 的方 法获取定 子给定最佳功率一 转速曲线 。然后采用功率闭环实现风机 的ＭＰ Ｐ Ｔ 控
Ｌ ｕ ｏ ｙ ａ ｎ ｇ４ ７ １ ０ ２ ３ ， Ｈ ｅ ｎ ａ ｎ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆＭｅ ｃ ｈ ａ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇａ ｎ ｄ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｓ ｈ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｉ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ￣ ｉ ｔ ｙ ，
maximumpowerpointtracking法缺点是输出最佳功率风速曲线很难获得文1引言献34从定子功率优化的角度利用系统稳态功最大风能追踪mppt是风力发电的基本问率平衡的关系来获取定子侧有功功率的最佳给定题
2MW双馈式风电机组最大功率追踪控制研究
２ ＭＷ 双馈式风 电机组 最大功 率追踪控 制研 究
席 文 飞 ，刘 峰２ ，孙 彪 ，张 佩 （ ．内蒙古 电力科 学研 究 院 ，呼 和 浩特 ０ ０２ ； １ １０ ０
２ ．内蒙古工业大学电力学院，呼和浩特 ０ ０ ８ ） １０ ０
ＤＦ Ｇ ０ ｘ ｍｐｅ ｈ ｅ ｉ ｌｔ ｎ Ｉ ｆｒ ｅ ａ ｌ．ｔ ｓ ｍｕ ａｉ ｍｏ ｅ ｓ ｅ ｅｏ ｅ ｕ ｉｇ Ｓ ｏ ｄ ｌ ｉ ｄ ｖ ｌ ｐ ｄ ｓｎ Ｐ ＣＡＤ／ Ｔ ＥＭ ＤＣ ａｅ ｎ ｈ ｂ ｓ ｄ ｏ ｔｅ ｓａｏ－ ｕ ．ｒｅ ｔｄｖ ｃｏ ｏ ｔｏ ｔ ｏ ． ｉｇ ｔｅａ ｔ ｎ ｏ ａｉｂｅｐｔｈｃ ｎｒ ｌ ｎ ｅａ ｔ ｅ ｔｔｒｆ ｘ ｏ ｉｎｅ ｅ ｔｒ ｎｒ ｌ ｌ ｃ ｍｅｈ ｄ Ｕｓｎ ｃ ｏ ｆ ｖ ｒａ ｌ．ｉ ｏ ｔ ｄｔ ｃｉ ｈ ｉ ａ ｃ ｏａ ｈ ｖ ｐ ｗｅ ｏ ｔｏ ｏ ｃ ｎ ｏ ｅ ｒｔｔ ｐ ｅ ｄｒｃｌ ｄ ｔ ｅ ｘ ｍｕ ｏ ｒ． ｈ ｅ ｕｔ ｆ ｏ ｒ ｃ ｎｒ ｌｔ ｏ ｔ １ｔ ｏ ａｅ ｓ ｅ ｄ ｉ ｉｅ ｔ ａ ｏ ｇ ｔａ ｍａ ｉ ｍ ｐ ｗｅ Ｔ ｅ ｒｓ ｌ ｏ ｒ ｈ ｎ ｙｎ ｓ
［ 摘 要 ］ 目前 ，以双馈感应风力发 电机 （ Ｉ ＤＦＧ）为主的风力 发电机组在电力系统中所 占比例 比较大 。本文
通 过对风力机功率特性 和双馈式 风电机组最大风能追踪 的研究 ，在分 析双馈发电机数学模型和有功 、无功功 率解耦控制的基础上 ，应用 Ｐ Ｃ Ｄ￣ＭＴ ＳＡ ＤＣ对 ２ ＭＷ 双馈感应 风力 发电机进 行系统建 模 ，建立 了基 于发电机
ｔ ｒ ｉ ｅ ｅ ｅ ａｏ ｎ ｈ ｅｅ ｔ ｃ ｌ ｏ ｒ ｙ ｔｍ ａ ｐ ｅ ｅ ｔ Ｔ ｉ ａ ｅ ａ ａｙ ｅ ｈ ｏ ｒ ｕ ｂ ｎ ｇ ｎ ｒ ｔ ｒ ｉ ｔ ｅ ｌｃｒ ａ ｐ ｗｅ ｓ ｓｅ ｉ ｔ ｒ ｓ ｎ ． ｈ ｓ ｐ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｔ ｅ ｐ ｗｅ ｐ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓａ ｄ ｔ ｅ ｍｅｈ ｄ ｏ ｘ ｍｕ ｗｉ ｄ ｅ ｅ ｇ ｒ ｃ ｉ ｇ ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｍａ ｈ ｍａ ｃ ｌ ｄ ｌ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔ ｎ ｈ ｔ ｏ ｆ ｃ ｍａ ｉ ｍ ｎ ｎ ｒ ｙ ｔ ｋ ｎ ａ ｅ ｎ ｔ ｔ ｅ ｔ ａ ａ ｈ ｉ ｍｏ ｅ ｏ ｅＤＦ Ｇ ｎ ｅｄ ｃ ｕ ｌ ｇ ｃ ｎ ｒ ｌ ｆａ ｔ ｅａ ｄ ｒ ａ ｔ ， ｐ ｗｅ ． ｆｔ Ｉ ａ ｄｔ ｅ ｏ ｐ ｉ ｏ ｔ０ ｃ ｉ ｅ ｃ ｉｅ ｏ ｒ ｈ ｈ ｎ ｏ ｖ ｎ ￣ ｉ ｇ ｔ ｅｐ ａ ｅｅ ｓｏ Ｍ Ｗ ｎ ａ ｍ ｔｒ ｆ２ ｈ ｒ
变速恒频双馈风力发电机组控制技术研究
变速恒频双馈风力发电机组控制技术研究作者：张凤张晓红卢业蕙来源：《科技创新导报》2012年第35期摘要：该文分析了变速恒频双馈风力发电系统的运行区域，并针对高低风速区采取不同的控制策略，实现低风速区最大风能追踪和高风速区的额定功率保持。
关键词：风力发电机组变速恒频控制策略中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）12（b）-00-01在当今新能源技术开发中，风电成为最成熟、最具开发利用的发电技术。
风电机组是风电系统的重要装置，直接影响输出电能的质量和效率，因此选取合适的控制策略是保证系统安全、高效运行的关键。
1 变速恒频双馈感应风力发电系统变速恒频双馈感应风力发电系统中，风力机通过齿轮箱与发电机转子相连，发电机定子直接连接到电网，转子通过变频器并网。
“双馈”是指发电机的定、转子同时向电网馈电。
根据不同的风速，风力发电机组主要有五个运行区域，如图1所示，每个运行区域机组的输出功率不同。
图1 双馈风力发电机组的运行区域其中，A为并网区；B为最大风能追踪（MPPT）区域；C为过渡区；D为功率限制区。
E 为切出停机区。
由于风速的不断变化，风电机组运行在不同的运行区域。
通常将发电机组的运行策略确定为：低风速区域，实现最大风能的追踪或使发电机的转速最大。
高风速区域，实现发电机组保持额定功率输出。
2 低风速区风力发电机组的控制策略（1）矢量控制双馈发电机组矢量控制的目标是对发电机中复杂变量间的关系解耦，使实现控制变得简单。
基于双馈发电机的动态数学模型利用基于定子磁链定向的矢量控制实现有功功率P和无功功率Q的解耦控制，再分别对其施行闭环控制，实现风电系统的变速恒频运行和最大风能捕获[1]。
（2）直接转矩控制（DTC）直接转矩控制是通过对感应发电机的磁链和转矩做滞环比较，再适当选择逆变器的开关状态实现对发电机转矩的控制，进而实现对发电机最大转速的控制。
直接转矩控制的磁链轨迹有两种形式，一种正六边形，六条边对应于六个电压矢量，通过切换逆变器的开关状态，实现对磁链轨迹的控制[2]；另一种圆形，通过实时计算发电机的转矩和磁链的误差，结合定子磁链的空间位置选择相应的开关矢量。
《基于储能装置的双馈风力发电系统控制策略研究》范文
《基于储能装置的双馈风力发电系统控制策略研究》篇一一、引言随着社会对可再生能源的需求持续增长，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，已经引起了广泛关注。
双馈风力发电系统，以其高效、灵活的优点，在风力发电领域占据了重要地位。
然而，风力资源的波动性和间歇性给电网的稳定运行带来了挑战。
为了解决这一问题，本文提出了一种基于储能装置的双馈风力发电系统控制策略，以提高系统的稳定性和发电效率。
二、双馈风力发电系统概述双馈风力发电系统是一种利用风力驱动发电机发电的系统，其关键部分包括风力机、发电机、变换器和控制单元等。
该系统通过控制变换器的开关角度和频率，实现发电机与电网的连接和断开，从而实现对风能的捕获和转换。
然而，由于风力的波动性，双馈风力发电系统的输出功率也会随之变化，给电网的稳定运行带来挑战。
三、储能装置在双馈风力发电系统中的作用储能装置在双馈风力发电系统中起着平衡功率、稳定电网的作用。
当风力较大时，储能装置可以吸收多余的电能；当风力较小时，储能装置可以释放电能，从而保证电网的稳定运行。
此外，储能装置还可以帮助系统更好地应对风力的波动性，提高双馈风力发电系统的发电效率。
四、基于储能装置的双馈风力发电系统控制策略为了进一步提高双馈风力发电系统的稳定性和发电效率，本文提出了一种基于储能装置的控制策略。
该策略主要包括以下两个部分：1. 优化储能装置的充放电策略根据双馈风力发电系统的输出功率和电网的需求，优化储能装置的充放电策略。
当系统输出功率大于电网需求时，储能装置进行充电；当系统输出功率小于电网需求时，储能装置进行放电。
通过这种方式，可以有效地平衡系统的功率输出，保证电网的稳定运行。
2. 引入预测控制算法利用现代控制技术，引入预测控制算法对风电场的未来风速和功率输出进行预测。
根据预测结果，提前调整储能装置的充放电计划，使系统能够在风速变化时更快地响应并调整其输出功率。
这有助于提高系统的稳定性和发电效率。
五、实验与分析为了验证本文提出的控制策略的有效性，我们进行了实验和分析。
变速恒频双馈风力发电系统最大风能捕获控制
∞ — 讽 力机 机 械 角速 度 ； Ｒ 风轮 半 径 。 一
风 能 是 一种 洁 净 的可再 生 能源 ， 力发 电是 风 新 能 源 中技 术 最 成 熟 、 具规 模 开 发 条件 和 商 最 业化 发 展 前景 的发 电方 式 之一。 风 力 发 电技 术 在
对于同一 台风力机 ， 在不同 时总有一个最 佳叶尖速 比 ｐ ｏ 对应最佳功率系数ｃ 此 时风 ｔ 。。 ，
Ａｎ ｕ ｉ ｅ ｓｔ ｆＳ ｉ ｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｇ ｈ ｉ Ｕｎ ｖ ｒ ｉ ｏ ｃ ｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｙ
摘 要 ： 为实 现双 馈风 力发 电系统 的变 速恒 频运行 和 最大风能捕获 ， 首先探 讨了最大风能捕获 的办法， 其次 通 过对双馈 发 电机 动态数 学模 型的研 究 ， 分析了基于定
ｖ ｌ ｉ ｎ ｏ ｒ ｃｎ ｓ ｆ ｈ ｅ ｒ ａｉ ｔ ａ ｄ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｅｔ ｏ ｙ ｄｙ ｏ ｔ ｈ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： Ｉ ｙ ｒ ｓ ＤＦ Ｇ Ｍ ａ ｉ ｍ ｎ ｎ ｒ ｙ ｃ ｐ ｕ ｉ ｇ ｘ ｍｕ ｗｉ ｄｅ ｅ ｇ ａ ｔ ｒｎ Ｓ ａ ｏ ｕ ｒｅ ｔ ｄ Ｄｅ ｏ ｐ ｅ ｏ ｔ ｌ ｔｔ ｒ ｘｏ ｉｎ ｅ ｌ ｆ ｃ ｕ ｌｄ ｃ ｎ ｒ ｏ
ｖ ｒ ｂｅｓｅ ｄｃｎ ｔｎ ｒｑ ｅ ｃ （ Ｃ ） ｎ ｘｍｕ ａｉ ｌ ｐ ｅ ｏ ｓ ｔ ｅ ｕ ｎ ｙＶＳ Ｆ ａ ｄｍａ ｉ ｍ ａ ａ ｆ
ｗｉ ｄ ｅ ｅ ｇ ａ ｔ ｉ ｇ ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｘ ｍｕ ｅ ｅ ｇ ｎ ｎ ｒ ｙ ｃ ｐ ｕｒｎ ， ｈ ｔ ｏ ｆｍａ ｉ ｍ ｎ ｒ ｙ
ｌ ｒｅ ｔ ｄ ｗａ ｒ ｓ ｎ ｅ ｙ ａ ａｙ ｉ ｇ ｔ ｅｍ ｔ ｅ ｔ ｌ ｆ ｘ ｏ ｉｎ ｅ ｓｐ ｅ ｅ ｔｄ ｂ ｎ ｌｚ ｎ ｈ ａｈ ｍａ ｉａ ｕ ｃ
双馈型风力发电机最大风能追踪控制研究
双馈型风力发电机最大风能追踪控制研究作者：滕志飞张永刚朱乐来源：《农业科技与装备》2018年第02期摘要：风力发电是利用风能的一种有效手段，提高风能利用率成为风力发电研究中的重要内容。
提出一种风力发电最大风能追踪控制技术，通过控制双馈型风力发电机转速最优曲线，实现不同风速下的最大风能追踪，用以提高风力发电效率和降低发电成本。
关键词：风力发电；最大风能追踪；双馈电机；仿真中图分类号：TM311 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2018）02-0024-03近年来，随着世界各国对新能源发电的不断关注和技术的不断发展，新能源发电系统的装机量不断加大，而其中风力发电是新能源发电的主要手段，风力发电的总装机量和单机容量都在逐年加大。
大力发展风力发电系统是我国电力可持续发展战略的必然趋势，同时我国地域辽阔，风能储量大，很适合风力发电发展。
在风力发电系统中，变速恒频发电系统相对于恒速恒频系统具有更高的运行效率，因此越来越受到重视。
本课题重点研究双馈型变速恒频风力发电的最大风能跟踪技术。
1 双馈型风力发电系统风力发电机主要由风力机和发电机两部分组成。
风力机利用空气流动的动能推动风轮旋转并将其转换为机械能，发电机将风力机传送来的机械能转变为电能输送给负载。
目前使用的风力发电机主要有两种：鼠笼式异步发电机和绕线式异步发电机。
前者转速受电网频率的约束基本保持不变，而风力机是随转速变化的，因此很难达到最高的风能转换效率；后者可与转子输入相位、幅值和频率可调的三相交流电进行交流励磁发电，成为双馈发电机。
通过调节励磁电流，发电机可在风力机保持最佳叶尖速比的情况下恒频输出，这样便于并网运行，且风能利用率接近最大值，有利于电网的稳定运行。
双馈型风力发电机系统结构框图如图1所示。
2 最大风能追踪随着风力发电技术的快速发展，双馈型风力发电系统因在最大风能追踪上具有在一定范围内变速运行的特点，其优势也逐渐显现出来。
双馈型风力发电机的最大风能追踪是指系统工作在启动风速和额定风速之间时，风力发电机在运行时的CP（功率系数）值保持最大。
《2024年基于储能装置的双馈风力发电系统控制策略研究》范文
《基于储能装置的双馈风力发电系统控制策略研究》篇一一、引言随着能源危机和环境污染问题的日益严重，可再生能源的利用越来越受到重视。
风力发电作为绿色、可再生能源的重要形式之一，受到了广泛关注。
双馈风力发电系统是风力发电技术中的重要组成部分，它通过引入储能装置可以有效地解决风力波动带来的问题，提高系统运行的稳定性和可靠性。
本文将就基于储能装置的双馈风力发电系统的控制策略进行深入研究。
二、双馈风力发电系统概述双馈风力发电系统是一种将风能转换为电能的装置，它具有高效率、高可靠性等优点。
该系统通过发电机与电网的连接，实现了风能的转换和传输。
然而，由于风力的波动性和不确定性，双馈风力发电系统在运行过程中会面临许多挑战。
为了解决这些问题，引入储能装置成为了一种有效的解决方案。
三、储能装置在双馈风力发电系统中的作用储能装置在双馈风力发电系统中扮演着重要的角色。
它可以有效地解决风力波动带来的问题，提高系统的稳定性和可靠性。
具体来说，储能装置可以在风力较大时存储多余的电能，在风力较小或需求增加时释放电能，从而平衡系统的输出功率。
此外，储能装置还可以为系统提供备用电源，确保在电网故障时系统的正常运行。
四、基于储能装置的双馈风力发电系统控制策略为了实现基于储能装置的双馈风力发电系统的优化运行，需要制定合适的控制策略。
本文提出了一种基于储能装置的功率分配控制策略。
该策略通过实时监测系统的运行状态和风速变化，根据系统的需求和储能装置的状态，动态地分配系统的输出功率。
具体来说，当风力较大时，系统将多余的电能存储到储能装置中；当风力较小或需求增加时，系统将根据储能装置的状态释放相应的电能，以平衡系统的输出功率。
五、控制策略的仿真与分析为了验证所提出的控制策略的有效性，我们进行了仿真实验。
仿真结果表明，该控制策略可以有效地平衡双馈风力发电系统的输出功率，提高系统的稳定性和可靠性。
此外，该策略还可以根据系统的需求和储能装置的状态动态地调整输出功率，实现系统的优化运行。
双馈风力发电系统最大风能控制策略研究
关键词 ： 双馈风力发电系统； 风能控制 ； 优化策略
作者简介： 于水 （ １ ９ ８ １ － ） ， 男， 北京人 ， 中国电能成套 设备有 限公 司， 工程师。（ 北京 １ ０ ０ ０ ８ ０ ）
中图分类号 ： Ｔ Ｍ６ １ ４ 文献标 识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ － ０ ０ ７ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ９ － ０ ２ ３ ３ — ０ ２
近 几年来 ， 随 着国际工业化 进程 的加快 ， 全球 气候逐 渐变
启动转矩系数外 ， 叶轮吸收 的机械 功率以及 启动转 矩受风 速的
影响比较大 。 【 图１ 为不 同风速下风机 的输出功率 特殊 曲线 图， 其 中ｗｍ是 叶轮的角速度 ， 从图中能够看出， 在相同风速下 不同的转速会使
２ ． 模 糊 逻 辑 控 制
｜ Ｐ
Ｐ： Ｐ ｂ
Ｐ
模糊逻辑控制原理主要是通过 实时改变发 电机转速增量 ， 同时 检测功率变化来感 知风机 当前工作点 ， 从而确定 新的转速 增量 ， 利用这样的搜索， 使工作点稳定在当前风 速下的功率曲线
０９１ ０）２ ０ ）３ ∞
二、 双馈风力发 电系统的风能控制研究
主要是 电子技术 以及 矢量变换 控制技术 、 微 机信息处理技术 在 发电技术 中的综 合应 用。到 目前为止 ， 为提 高双馈 风力发电机 组的工作效率 ， 在控制方法上 主要有爬 山法 、 功率信号反馈控制 以及叶尖 速 比等 方法 。 然而 ， 上 述几 种方 法几乎 都忽略了双馈 发电机组本 身的效率 。 也就 是说 ， 即使 风 机能够捕 获到 比较 大 的风能 ， 但是 发电系统对 电网输出的有 功功率还是 会 随着 电机 效率 的不 同而出现 差异 。 因此 ， 本文在 风机如 何捕获 最大风 能 的基础上提 出了双馈风力发电机 组的风能控制策略。
双馈风力发电系统最大功率点跟踪控制策略
1,2
（ 1. 上海大学机电工程与自动化学院 2. 上海市电站自动化技术重点实验室 摘要
上海 上海
双馈风力发电系统最大功率点跟踪通常基于实验测定的最佳风速 - 功率 - 转速曲线，但
在长期运行中系统参数的变化会使实际最大功率点偏离原曲线，影响最大功率跟踪效果。在分析 风力机特性、双馈风力发电机数学模型及功率关系的基础上，提出了一种以向电网输出电能最大 为目标、不依赖最佳风速 - 功率 - 转速曲线的最大功率点跟踪策略，实现了定子输出有功、无功解 耦控制。仿真和实验证明，基于该方法，双馈风力发电系统在风速变化过程中能自动寻找并跟随 最大功率点，且控制相对简单，运行可靠，有较高的实用价值。 关键词： 变速恒频 中图分类号： TM614 双馈电机 最大功率点跟踪
[10]
式中
ω ——风力机转速；
R——叶片半径。 由上述三式可得在不同风速下的转速与功率的
关系，如图 2 所示，其中虚线就是最优风速 - 功率 转速曲线。
。
鉴于以上问题，本文在分析风力机运行特性、 双馈电机（ DFIG）数学模型及功率关系的基础上， 提出了一种以向电网输出电能最大为目标、不依赖 最佳风速 - 功率 - 转速曲线，能自动寻找并跟随最大 功率点的控制策略，并实现了有功、无功功率的解 耦控制。仿真和实验结果表明，在不同风速下，双 馈风力发电系统均能有效实现最大风能追踪， 有功、 无功功率在调节过程中互不影响，控制相对简单， 运行可靠，有较高的实用价值。
收稿日期 2007-08-23 改稿日期 2008-03-28
[1-2]
1
引言
近年来，变速恒频（ VSCF ）双馈风力发电系统 。它
以其独特的优势，逐渐成为风力发电的主流
通过调节转子侧交流励磁电压的频率、幅值、相位 对定子输出电能进行控制，能在保持输出电压电流 频率恒定的同时，通过调节转速改变输出功率。国
无刷双馈风力发电机的最大风能追踪控制策略
—
图 １ 叶尖速 比与风 能转化系数关系 曲线
设 定 一 种 风速 ｓ然后 根 据 不 同 的转 速计 算 出 与 ， 之 对应 的 叶尖 速 比 。按 照 图 １查 出相 应 的风 能转 化 系数 ， 代入式 （ ） ３ 中即可得 到 对应 风 速 ｓ风机 的输 出 ， 功 率 和机械 角速 度 的关 系 曲线 。设 定不 同的风速 ， 重 复 计算 可 以得 到风 机在 不 同风 速 下 输 出 的机 械功 率
楦 测 与 控 制
・
机 械风 力发 电机 的最 大 风 能 追踪 控 制 策 略
李 王辉 ， 白钢 华
（ 壁职业技 术学院 ， 鹤 河南 鹤壁 ４８ ３ ） ５００
摘
要 ： 于无刷双馈风 力发 电机 （ Ｄ Ｍ） 基 Ｂ Ｆ 特殊 的结构特点和 工作原理 ， 从转子参考轴 ｄ—ｑ 型 出发 ， 建 Ｂ Ｆ 模 构 Ｄ Ｍ在 同步参考 系下的数 学模 型。通过对控制绕组进行 交流励磁 ， 变速恒频无刷双馈发 电机 的有功和无功解耦控 对
当桨 叶节距 角 为 固定值 时 ， 可得 风能 转换 系数 与 叶尖 速 比的关 系 曲线 ， 图 ｌ所示 。 如
保 持最 佳 叶尖速 比 ， 获 得最 大风 能 ； 速 较高 时 ， 来 风 可
以利用风轮转速的变化 ， 储存或释放部分 能量 ， 使功 率输 出保 持平 稳 。通 过 调 节 发 电机 的 转 速 来调 节 有 功 功率输 出 ， 使风 机 运 行 在 最佳 叶尖 速 比 的状 态 下 ， 从 而捕 获最 大风 能实 现高 效率 发 电 。
制， 最终 实现 最大风能的有效捕 捉 。
关键 词 ： 交流励磁 ； 刷双馈 电机 ； 无 风力发 电机 ； 矢量解耦控 制 ； 大风 能捕捉 最
双馈型风力发电系统MPPT控制方法研究
２ 风 力 机 特 性 分 析
风力机是将风能转化 力 机 的机 械 输 出功 率 为［： 风 ３ ］ Ｊ ． Ｓ ｐＡ， ， Ａ Ｒｏｖ 尸 ５ Ｃ（ ） ＝ ｔ ０ ｏ ／ （） １
Ｚ ａ —ｉ ｇ．Ｗ Ｕ Ｌ ｉ ＨＵ Ｘｉ ｎ ｌ ｎ ｅ
（ ， 帆 Ｕ ｗ ｍ ｔ，Ｗｕｉ２４ ２ ，Ｃ ｉａ 口 ｎ ｎ ｅｉ ｙ ｘ １ １２ ｈｎ ）
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｏ ｄ ｒ ｔ ｍａ ｉ ｚ ｌ ｎ ｔ ｚ ｎ ｐ ｗ ｒ ｔ ｅ ｉ ｄ ｓｒ ｃ ：ｎ ｒ ｅ ｏ ｘ ｍｉｅｙ ｕ ｉ ｉ ｗｉ ｄ ｏ ｅ ，ｈ ｗ ｎ ｍａ ｈ ｎ ｃ ａ ａ ｔｒｓ ｃ ａ ｄ ｌｅ ｃ ｉ ｅ ｈ ｒ ｃｅ ｔ ｓ ｎ ｍａ ｉ ｍ ｗ ｎ ｐ ｗ ｒ ｉ ｉ ｘｍｕ ｉｄ ｏ ｅ ｃ ｐ ｕ ｅ ｒ ｃｐ ｅ ａｅ ａ ａｙ ｅ ． ａ ｅ ｎ ｖ ｃｏ ｏ ｔｏ ｅ ｈ ｉ ｕ ｆ ｇ ｉ ｏｔｇ ｒ ｎ ａｉ ｎ ｉ ｄ ｕ ｌ － ｄ ｖ ｒａ ｌ ａ ｔ ｒ ｄ ｐ ｉ ｉ ｌ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ Ｂ ｓ ｄ ｏ ｅ ｔ ｒ ｃ ｎ ｒ ｌ ｔｃ ｎ ｑ ｅ ｏ ｒ ｖ ｌ ｅ ｏ ｅ ｔ ｔ ｎ ｎ ｄ ａ ｉ ｏ ｏ ｂｙ ｆ ａ ｂｅ ｅ ｉ
第４ ６卷 第 １ 期
２１ ０ ２年 １月
电 力 电子 技 术
Ｐ ｗｅ ｌ ｃｒ ｎ ｃ ｏ ｒＥ ｅ ｔ ｉ ｓ ｏ
Ｖｏ． １４６，Ｎｏ １ ．
Ｊ ｎ ａｙ２ ２ ａ ｕ ｒ ０１
双馈型风 力发 电系统 ＭＰ Ｔ控制方法研究 Ｐ
朱 先玲 ，吴
（ 南大学 ，江 苏 无 锡 江
雷
２４２ ） １ １２
摘 要 ： 了最大 限度 地利 用风 能 ， 对 双馈 变速 恒频 风 力发 电系 统 ， 为 针 分析 了风 力机 特 性及最 大 风 能捕获 原理 。 在基 于 电网 电压 定 向的矢量控 制 的基础 上 ， 出了一种 新 的无 需检 测风 即可实现 最大功 率点跟 踪 （ Ｐ 的控 提 ＭＰ Ｔ） 制 方法 。 该控制 方法 以发 电系统输 出功率 最大 为 目标 ， 能够 实时追踪 最大 功率 点（ Ｐ ） 不依赖 风力机 最佳 功 Ｍ Ｐ且
双馈风力发电系统最大功率点跟踪控制策略
双馈风力发电系统最大功率点跟踪控制策略一、双馈风力发电系统最大功率点跟踪控制策略概述双馈风力发电系统啊，在现在的新能源领域那可是相当重要的呢。
这个最大功率点跟踪控制策略就像是给这个系统的一个智能小管家，能让它在不同的工况下都能达到最好的发电效果。
咱就想啊，风又不是一直稳定地吹，有时候大有时候小，要是没有这个策略，就像一个人干活没有计划一样，效率肯定不高。
这个策略就是要在变化多端的风中，找到那个能让发电功率最大的点。
二、双馈风力发电系统的工作原理双馈风力发电系统呢，它有自己独特的结构。
它的发电机有两个绕组，一个是定子绕组，一个是转子绕组。
这两个绕组之间相互配合来实现发电。
风一吹，叶轮转动起来，带动发电机的转子旋转，然后通过电磁感应，就在定子绕组中产生电能啦。
但是这个过程中，很多因素会影响发电的功率，比如说风速、叶片的角度、电机的转速等等。
这时候最大功率点跟踪控制策略就登场啦。
三、最大功率点跟踪控制策略的方法1. 功率曲线法这种方法就是事先通过实验或者理论计算，得到这个风力发电系统在不同风速下的功率曲线。
就像是给这个系统画了一张地图，上面标明了在不同风速下能达到的最大功率点在哪里。
然后在实际运行的时候，就根据这个曲线来调整系统的参数，让它尽量靠近最大功率点。
这就好比我们开车看着导航走一样，导航告诉我们最快的路线，我们就按照这个路线走。
2. 智能算法智能算法就更高级一点啦。
像粒子群算法、神经网络算法这些。
这些算法可以根据系统实时的运行数据，自己去寻找最大功率点。
它们就像是一群聪明的小蚂蚁，在数据的世界里到处探索，找到最优解。
比如说粒子群算法，它把每个可能的解看作一个粒子，这些粒子在搜索空间里飞来飞去，通过互相交流和自身的经验，慢慢找到最大功率点的位置。
四、实施最大功率点跟踪控制策略的步骤1. 数据采集首先要采集系统的各种数据，像风速、电机转速、发电功率这些。
这些数据就像是我们的眼睛看到的信息一样，没有这些数据，我们就不知道系统现在处于什么状态，也就没法进行控制了。
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４ Ｎｏｔｗ ｓ Ｈｙ ｒ ｎ ｕｔ ｇＥｎ ｉｅ ｒ， ． ｒ ｅｔ ｄｏＣｏ ｓ ｌｎ ｇｎ ｅｓ ＣＨＥＣ Ｘｉａ ０ ６ ， ｈ ａ ｘ ｒｖｎ ｅ Ｃ ｉａ ｈ ｉ Ｃ， ’ｎ７１ ０ ５ Ｓ ａ ｎ ｉＰｏ ｉｃ ， ｈｎ ）
ＡＢＳＴＲＡＣ Ｔ ：） ｈｅｂａ ｉ ｆｔ ｅａ ｌｚｎｇｏ ｐｕ ｏ ｒｏ ｎ （ｎ ｔ ｓｓｏ ｈ ｎａｙ ｉ ｕｔ ｔｐ ｗｅ ｆｗｉ ｄ
踪 是指 系统 工 作在 启 动 风速 和额 定 风速 之 间 时 ． 控 制 发 电机 在运 行 时 的输 功率 值 保持 最 大 １ ２ Ｉ 。正基
于此 ， 双馈 型 变速 恒频 风 力发 电技 术 的 优势 逐 渐突 显 出来 。双 馈 型变 速恒 频 变速 发 电机 组 的优 点 ： 在 低 风速 时 ， 速 能 够 根据 风 速 的变 化 而 变 化 ， 样 转 这
懑 豇盈 重
Ｃｌａ ｅ ｇ ｅ ｎ Ｅｎ ｒ ｙ
第２ ６卷 第 ６ 期
２ １ 年 ６月 ００
电 网 与 清洁 能 源
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Ｖ０ ．６ Ｎｏ． １２ ６
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３陕西省地 方 电力（ 团） ． 集 有限公 司 ， 西安
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Ｍ ａ ｉ ｕ ｉＷ ｎ ｅ ｇ ａ ｋ ｎｇ ｏ ｕ ｙ Ｆｅ ｎｄ
文 章 编 号 ：６ ４ ３ １ （ ０ ０）６ ０ ７ — ６ １７ — ８４ ２ １ ０ — ０ ５ ０
中 图分 类 号 ：Ｍ ６４ Ｔ １
文 献 标 志码 ： Ａ
双馈风 力发 电系统最大 风 能追踪控 制 的研 究
郑湘渝 曹海泉 湛 涛ｓ刘 珊４ ， ， ，
（ ． 庆 市 电 力公 司 。 庆 １ 重 重 ４ ０ １； ． ０ ０ ０ ２宜宾 电 业 局 ， 川 宜 宾 四 ６ ４０ ； ４ ０２
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频 风 力发 电系统 中双 馈 电机 占了很 大 比重 ， 随着 风 力 发 电机 组单 机 容量 和 装机 容量 的不 断增 大 ， 何 如 实 现 最 大 风 能 捕 获 以增 加 发 电量 就 变 得 越来 越 重 要 Ｉ 双馈 型 变速 恒频 风 力发 电系统 的最大 风 能追 １ １