[发明专利]一种双馈风力发电系统最大风能跟踪方法

摘要

本发明提供一种最大风能跟踪控制方法：先假设某一瞬间风速为V1，检测V1风速下风力机运行到A点的功率PA；再假定V1风速下风力机A点的功率PA为某一虚拟风速V2最大功率点B点的功率PB(max)，也就是PB(max)＝PA，根据风轮机从风能吸收的功率特性公式计算出虚拟风速V2的最优转速wopt，再作为V1风速下风力机下一时刻风力机的转速给定，在新的工作点再按照上述方法继续搜索，即可搜索到V1风速的最优转速，同时就能得到V1风速的最大功率。有益效果是，能在渐增、渐减及阶跃风速下始终使风力发电系统运行于风能捕获效率较高的工作状态，改善了在渐变风速下最大风能跟踪的动态性能，提高了在渐变风速下风能捕获效率，该方法无需进行风速检测，算法简单。

主权项

一种双馈风力发电系统最大风能跟踪方法，其特征在于，该方法按照以下步骤实施：步骤1，假设某一瞬间风速为V1，检测V1风速下风力机运行到A点的功率PA；步骤2，假定V1风速下风力机A点的功率PA为某一虚拟风速V2最大功率点B点的功率PB(max)，也就是PB(max)＝PA，根据风轮机从风能吸收的功率特性公式计算出虚拟风速V2： V 2 = 2 P B ( max ) / ρSC p max 3 式1式中，Cpmax为风力机最大功率利用系数，S为风力机扫掠面积，ρ为空气密度；然后根据已计算出虚拟风速V2及风轮叶尖线速度与风速的关系函数得到虚拟风速V2的最优转速wopt： w opt = λ opt × V 2 R 式2式中，λopt为最佳叶尖速比，R为风轮半径；步骤3，将虚拟风速V2的最优转速wopt作为V1风速下风力机下一时刻风力机的转速给定：风力机运行到C点，C点的角速度ωC等于虚拟风速V2的最优转速wopt，再根据C点的角速度及风力机的运行状态，检测此时风力机的输出功率Pc，再以PC作为虚拟风速V3的最大功率点D点的功率PD(max)，将PD(max)带入式1得到虚拟风速V3，再根据式2得到虚拟风速V3的最优转速，再将虚拟风速V3的最优转速作为V1风速下风力机下一时刻E点的转速给定，风力机运行到E点，在新的工作点再按照上述方法继续搜索，即可搜索到V1风速下的最优转速，同时得到V1风速的最大功率。