山东大学学报(工学版)
山東大學學報(工學版)
산동대학학보(공학판)
JOURNAL OF SHANDONG UNIVERSITY(ENGINEERING SCIENCE)
2013年
5期
44-48
,共5页
荆业飞%徐蓓蓓%张承慧%李珂%褚晓广
荊業飛%徐蓓蓓%張承慧%李珂%褚曉廣
형업비%서배배%장승혜%리가%저효엄
风力发电%最大功率跟踪%叶尖速比控制%模式搜索%模糊PID
風力髮電%最大功率跟蹤%葉尖速比控製%模式搜索%模糊PID
풍력발전%최대공솔근종%협첨속비공제%모식수색%모호PID
wind power generation%MPPT%TSR control%pattern search algorithm%fuzzy PID
针对传统风能最大功率跟踪控制方法难以实现实际输出功率最大化或无法兼顾跟踪速度和精度等问题,提出了一种新的跟踪控制方法。依据当前风速以及风力机特性曲线,采用叶尖速比控制实现风能捕获最大化,利用模式搜索法搜索并获得系统最大输出功率点,通过设计模糊PID控制器实现系统对给定参考转速的快速跟踪。该方法将模式搜索法与叶尖速比控制法有机结合,既具有叶尖速比控制原理简单、容易实现的特点,又具有模式搜索法收敛快、精度高等优点。仿真和试验结果表明,该方法可实现输出功率的最大化,有效提高了系统的风能利用率。以风速为6.7 m· s-1时为例,系统输出功率相比于单纯采用叶尖速比控制时提高了约4.8%。
針對傳統風能最大功率跟蹤控製方法難以實現實際輸齣功率最大化或無法兼顧跟蹤速度和精度等問題,提齣瞭一種新的跟蹤控製方法。依據噹前風速以及風力機特性麯線,採用葉尖速比控製實現風能捕穫最大化,利用模式搜索法搜索併穫得繫統最大輸齣功率點,通過設計模糊PID控製器實現繫統對給定參攷轉速的快速跟蹤。該方法將模式搜索法與葉尖速比控製法有機結閤,既具有葉尖速比控製原理簡單、容易實現的特點,又具有模式搜索法收斂快、精度高等優點。倣真和試驗結果錶明,該方法可實現輸齣功率的最大化,有效提高瞭繫統的風能利用率。以風速為6.7 m· s-1時為例,繫統輸齣功率相比于單純採用葉尖速比控製時提高瞭約4.8%。
침대전통풍능최대공솔근종공제방법난이실현실제수출공솔최대화혹무법겸고근종속도화정도등문제,제출료일충신적근종공제방법。의거당전풍속이급풍력궤특성곡선,채용협첨속비공제실현풍능포획최대화,이용모식수색법수색병획득계통최대수출공솔점,통과설계모호PID공제기실현계통대급정삼고전속적쾌속근종。해방법장모식수색법여협첨속비공제법유궤결합,기구유협첨속비공제원리간단、용역실현적특점,우구유모식수색법수렴쾌、정도고등우점。방진화시험결과표명,해방법가실현수출공솔적최대화,유효제고료계통적풍능이용솔。이풍속위6.7 m· s-1시위례,계통수출공솔상비우단순채용협첨속비공제시제고료약4.8%。
In order to solve the problems that traditional wind energy maximum power point tracking ( MPPT) approa-ches couldn′t achieve maximum real output power or meet both rapidity and accuracy at the same time, a novel MPPT approach was proposed.According to current wind speed and characteristic curve of wind turbine, the maximum wind power was captured by using tip speed ratio ( TSR) control.Then the maximum power point was searched and acquired by using pattern search.Fuzzy PID control was adopted to make that the reference speed was fast tracked.It combined TSR control and pattern search algorithm effectively, and had the advantages in simplicity, searching speed and precision. Simulation and experimental results showed that the maximum output power could be achieved, and the wind energy con-version efficiency was increased.For example, the output power was increased by 4.8%while wind speed was 6.7 m· s-1 .