变速风力发电机组自适应模煳控制技术

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1、第31卷第21期中国电机工程学报Vol.31No.21Jul.25,20112011年7月25日ProceedingsoftheCSEE©2011Chin.Soc.forElec.Eng.93文章编号：0258-8013(2011)21-0093-09中图分类号：TM315文献标志码：A学科分类号：470⋅40变速风力发电机组自适应模糊控制技术陈家伟，陈杰，陈冉，陈志辉，龚春英，严仰光(航空电源航空科技重点实验室(南京航空航天大学)，江苏省南京市210016)AdaptiveFuzzyLogicControlTechniqueforVariable-speedWindTurbinesCHE

2、NJiawei,CHENJie,CHENRan,CHENZhihui,GONGChunying,YANYangguang(Aero-PowerScience-TechnologyCenter(NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics),Nanjing210016,JiangsuProvince,China)ABSTRACT:Fuzzy-logic-basedalgorithmsarewidely制，且能够有效减小输出电流脉动，从而减小机组转矩脉动employedinvariable-speedwindturbines.However,these

3、和机械应力，延长机组使用寿命。methodsresultinacompromisebetweenthespeed-control关键词：风力发电；模糊控制；自适应；误差门限；电流performanceandtheoutputcurrentrippleofthewindturbines.脉动Thus,asimpleself-tuningfuzzylogiccontrolalgorithm,in0引言whichaself-tuningerrorthresholdwasusedtodeterminetheoperationalconditionsofthewindturbineandthench

4、angethe风力发电作为可再生能源发电中发展最为迅速scalingfactorofthefuzzylogiccontroller,wasproposed.的技术之一，已成为应对能源危机和环境污染的一个Simulationandexperimentalresultsperformedbya2kW[1-7]重要手段，是当前国内外研究的热点和重点。由fixed-pitchvariable-speedwindturbinesimulationmodeland于风能具有随机性和突发性的特性，风力发电系统experimentalplatformrespectivelyindicatedthat,co

5、mpared的工作点随风的变化时刻变化，表现出高度的时withthePIDcontrolmethodandtheconventionalfuzzy-logic-algorithms,theproposedmethodnotonlyhadthe变、非线性特性。常规的PID控制器虽然结构简单，meritsofstrongrobustnesstoparametervariationsand广泛运用于工业控制当中，但需要知道系统的精确excellentstaticanddynamicspeed-controlperformance,but模型。当运用于风力发电系统这种高度时变、非线alsocoul

6、dgetaripple-freeoutputcurrentandtorquewiththe性、模型随工作点变化的系统时，一般的做法是在servicelifeoftheturbineremarkablyincreased.系统最坏的工作点处设计PID控制器，这样虽然能KEYWORDS:windpowergeneration;fuzzylogiccontrol够保证系统是全局稳定的，但控制性能变差。algorithm;self-correction;errorthreshold;currentripple模糊控制技术因为不需要知道被控对象的模摘要：针对采用传统模糊控制技术的变速风力发电机组难以

7、型、抗干扰能力强以及鲁棒性强等优点在风力发电兼顾机组转速控制性能和输出电流脉动的缺点，提出了一种系统中得到了广泛的应用[8-14]。但是，目前广泛运简单的自适应模糊控制方法。该方法通过设置具有自适应能用的模糊控制技术关注重点都只放在了风力发电力的转速误差门限来判断风力发电机组的运行状态，从而实系统转速的控制性能上，而对系统输出电流脉动的时的改变模糊控制器的输出比例因子，达到良好的控制效[15-16]关注较少。事实上，传统