1 MW变速变距风力发电机的滑模变结构鲁棒控制
摘 要:针对一种变速变距风力发电机,提出了一种滑模变结构鲁棒控制方案.由于滑模变结构具有独特的优点,因此应用滑模变结构原理设计了滑模变结构控制器.通过分析可知,所设计的滑模变结构控制器不但可以控制风轮转速使之从风中获得最大功率,还可以控制浆距角调节的速度,进而通过浆距调节来使输出功率平稳.仿真实验结果表明所提出的控制方案是十分有效的,此控制系统具有良好的鲁棒性能.
发展风力发电,不仅可以节约常规能源,而且有利于环保,是改善能源结构,减少环境污染的有效途径之一,可带来巨大的经济效益、社会效益和环境效益.图1是本文所讨论的系统框图.
现在大型风力发电机主要是变速风力发电机,其桨距角若可调节就可以实现多变量控制.变桨距风力发电机与定桨距风力发电机相比具有在额定风速点以上输出功率平稳的特点.为了使风力发电机在风速等不确定性的作用下输出功率仍然具有鲁棒性,本文采用滑模变结构鲁棒控制方案对变桨距系统进行控制.下面只对风力发电机的变距系统讨论.
4 结 论
多变量滑模变结构鲁棒控制可以兼顾系统的鲁棒性和其他性能要求.风力发电机采用这种控制方案就可以在参数不确定的情况下保证系统稳定及各项指标要求.仿真结果说明在风速不断变化的情况下变速变距风力发电机桨距角和输出功率的控制采用滑模变结构控制比PID控制响应速度快,超调量小,而且具有良好的鲁棒性.
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