风力发电机组控制技术综述.pdf

第 29 卷 第 7 期 水利电力机械 Vol. 29 　No. 7 　2007 年 7 月 WATER CONSERVANCY ELECTRIC POWER MACHINERY Jul. 2007 　 风力发电机组控制技术综述 An overview of control technology on wind electricity generation unit 1 2 2 张洋 ,李强 ,张晓东 ( 1. 华北水利水电学院 ,河南 郑州 　450011 ;2. 河南电力试验研究院 ,河南 郑州 　450052) 摘 　要 :论述了大型并网型风力发电机组的控制技术方面的现状和发展趋势 ,展望了有关风电并网新的研究 方向。 关键词 :风力发电 ;非线性控制 ;鲁棒控制 ;智能控制 ( ) 中图分类号:TM315 　　　文献标识码 :B 　　　文章编号 :1006 - 6446 2007 07 - 0053 - 03 的状态向量进入切换面后 ,就被约束在超曲面的子 0 　引言 空间中作“滑模”运动。此时 ,系统的动态品质由切 20 世纪 70 年代 ,在第 1 次石油危机发生之后 , 换面的参数决定 ,而与系统参数的摄动、扰动的影响 人们才注意到风力发电 ,并开始把它作为一种后备 无关 ,即变结构控制具有对滑模摄动的不变性 ,这种 能源来开发。到 20 世纪末 ,风能已成为一种最重要 不变性显然比鲁棒性更进了一步 ,称之为完全鲁棒 的可再生能源。在政府对风力发电研究开发的大力 性或理想鲁棒性。 ( ) 支持下 ,许多发达国家 如德国、丹麦、美国和瑞典 风力发电机工作于正常和失速 2 种模态 ,参考文 都开始了大型风力发电机的研制 ,风力发电机也从 献[1]对感应发电机系统以功率相对误差作为切换面 , 早期的蓄电池充电方式向并网型发展 ,很多与并网 对 2 种模态分别采取不同的滑动模控制结构 ,实现了 风力发电相关的技术课题亟待解决。本文着重分析 无差跟踪和风能最大捕获。参考文献[2 ] 以力矩为控 并网风力发电机组的控制技术问题。 制信号 ,采用手积分型滑动模控制律 ,有效地解决了 滑动模的切换抖动问题。参考文献[3 ]通过控制逆变 1 　风力发电机组的现代控制技术 器的导通角 ,使风机系统能够跟踪产生转矩振荡的转 1. 1 　滑动模控制 速或风速 ,这样不仅可以实现最大风能捕获 ,而且通 使风力发电系统的控制器具有较强的鲁棒性以 过转速反馈 ,为转矩振荡提供足够的阻尼转矩。参考 及良好的动态品质 ,是风力发电系统研究中一个倍 文献[4]将滑动模控制方法与基于无源性的控制方法 受关注的问题。滑模变结构控制系统因其兼具快速 相结合 ,通过维持向滑动面牵引的内部力的方法 ,有 响应、对系统参数变化不敏感、设计简单和易于实现 效地减小了滑动模控制切换抖动。 等优良特性而在电力系统、交流传动、电力电子技术