永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組有功功率預(yù)測控制研究.pdf

1、風(fēng)能作為一種清潔無污染的可再生能源，具有了天然的開發(fā)和利用價值。近年來，對于風(fēng)能的利用已逐漸滲透到電網(wǎng)當(dāng)中，但是風(fēng)能的間歇性、波動性和反調(diào)峰等特點會導(dǎo)致其接入電網(wǎng)時，影響電網(wǎng)的功率平衡、頻率穩(wěn)定等安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，且這種影響將隨著風(fēng)能在電網(wǎng)中滲透率的增加更為顯著。隨著風(fēng)電容量的增加和并網(wǎng)規(guī)范要求的提高，尋求一種風(fēng)電機(jī)組有功功率控制策略保障風(fēng)機(jī)高效、平穩(wěn)運(yùn)行，是國內(nèi)外風(fēng)電研究學(xué)者研究的重點和難點。
　　本文以永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組為研究對象

2、，以平滑發(fā)電機(jī)有功出力為研究目的，引入了先進(jìn)控制理論模型預(yù)測控制技術(shù)，提出了兩種風(fēng)電機(jī)組有功功率模型預(yù)測控制方法。
　　首先，介紹了風(fēng)電機(jī)組的各組成部分，分析了各部分的原理和運(yùn)行特性，給出了各部分的數(shù)學(xué)模型，在Matlab/Simulink仿真平臺搭建了風(fēng)電系統(tǒng)的仿真模型。考慮到風(fēng)能的隨機(jī)性及直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的強(qiáng)非線性，將機(jī)組模型進(jìn)行分段局部線性化，提出了全風(fēng)速范圍內(nèi)的有功功率多模型預(yù)測控制策略，在低風(fēng)速段實現(xiàn)了最佳功率追蹤，

3、在額定風(fēng)速附近實現(xiàn)了輸出功率的平滑過渡，在高風(fēng)速段實現(xiàn)了輸出功率的平滑控制。
　　其次，多模型預(yù)測控制器設(shè)計過程中，分段局部線性化時分段不合理，或者分段點附近模型之間頻繁切換均可能導(dǎo)致控制精度變差。針對這個問題，本文又提出一種基于Hammerstein模型的永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組預(yù)測控制策略，通過對大量實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行模型辨識獲得了永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組的Hammerstein模型，模型精度更高，有效提高了永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組有功功率預(yù)測控制的