[发明专利]基于转速控制的风力发电最大输出功率跟踪方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于转速控制的风力发电最大输出功率跟踪方法及系统，该方法包括将当前转速和参考转速得到功率给定值，根据当前转速确定前馈功率，将功率给定值、前馈功率相加得到限幅前的功率给定值并进行动态限幅得到限幅后的功率给定值，将风力发电机的输出功率和限幅后的功率给定值做差并通过PI控制得到电流给定值，将风力发电机的输出电流和电流给定值做差并通过PI控制获取用于控制风力发电机进行发电的控制信号。系统包括转速外环单元、前馈功率查找单元、功率给定单元、功率给定限幅单元、功率内环单元和电流内环单元。本发明能够最大功率追踪对包含风速测量、最大功率曲线的外界参数的敏感性、快速准确的追踪到最大功率点。

主权项

1.一种基于转速控制的风力发电最大输出功率跟踪方法，其特征在于步骤包括：1)将风力发电机的当前转速和参考转速ωref做差并通过PI控制得到功率给定值；2)根据风力发电机的当前转速查找风力发电机的最大功率曲线l1确定前馈功率；3)将功率给定值、前馈功率相加得到限幅前的功率给定值；4)将限幅前的功率给定值进行动态限幅得到限幅后的功率给定值Pref；5)将风力发电机的输出功率和限幅后的功率给定值Pref做差并通过PI控制得到电流给定值Iref；6)将风力发电机的输出电流和电流给定值Iref做差并通过PI控制获取用于控制风力发电机进行发电的控制信号；所述步骤1)中将当前转速闭环后和参考转速ωref做差时，如果风力发电机处于启动过程中，将风力发电机的当前转速赋值给参考转速ωref，且在风力发电机稳定运行后，基于爬山法确定最优的参考转速ωref的取值；所述基于爬山法确定最优的参考转速ωref的取值的详细步骤包括：A1)在风力发电机稳定运行后记录工作点的风力发电机输出功率；A2)增大参考转速ωref的值，当风力发电机稳定运行在新的工作点后，记录新的工作点的风力发电机输出功率；A3)判断新的工作点的风力发电机输出功率是否比上一工作点的风力发电机输出功率大，如果比上一工作点的风力发电机输出功率大则跳转执行步骤A2)；如果比上一工作点的风力发电机输出功率小则跳转执行步骤A4)，如果和上一工作点的风力发电机输出功率相等则跳转执行步骤A5)；A4)减小参考转速ωref的值，当风力发电机稳定运行在新的工作点后，记录新的工作点的风力发电机输出功率；跳转执行步骤A3)；A5)将当前的参考转速ωref作为最优的参考转速ωref。