虛擬未建模動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉尖速比PI切換控制.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的主要形式，也是目前可再生能源中技術(shù)最成熟、發(fā)展最快、最具有規(guī)模化開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式之一。風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉尖速比控制問題是近年來變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的重要研究領(lǐng)域。然而目前，工業(yè)現(xiàn)場對風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制多采用開環(huán)設(shè)定方法或是線性PI控制方法，不能達(dá)到滿意的控制效果。而現(xiàn)有的非線性控制方法也多存在計(jì)算復(fù)雜和算法依賴模型等不足。鑒于此，針對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，探索一類計(jì)算簡單、工業(yè)可實(shí)現(xiàn)性強(qiáng)的非線性葉尖速比控制方法

2、有著較大的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　針對上述問題，本文依托流程工業(yè)自動(dòng)化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，將虛擬未建模動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)的PI切換控制思想應(yīng)用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉尖速比控制中，研究的主要工作有:
　　(1)研究低風(fēng)速區(qū)域內(nèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉尖速比控制這一復(fù)雜工業(yè)過程，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉尖速比控制做出控制問題描述，給出風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉尖速比控制策略。同時(shí)，建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉尖速比被控對象模型。包括:風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)非線性機(jī)理模型以及葉尖速比過程模型。

3、>　　(2)針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)、參數(shù)不確定，強(qiáng)非線性，強(qiáng)擾動(dòng)等綜合復(fù)雜性特點(diǎn)，難以采用已有的控制方法進(jìn)行理想控制，因此本文提出虛擬未建模動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉尖速比PI切換控制算法。該方法由線性PI反饋控制器、帶有虛擬未建模動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)的PI控制器以及切換機(jī)制組成，同時(shí)引入了針對風(fēng)速干擾的前饋補(bǔ)償器。切換機(jī)制對線性、非線性控制器進(jìn)行切換，保證閉環(huán)系統(tǒng)輸入輸出有界的同時(shí)，改善穩(wěn)態(tài)跟蹤性能，并且從理論上給出了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及收斂性