公式为：
[0039]
[0040] 其中，町。"和K1mi。分别为最大和最小功率值影响系数，P为功率值，A、B分别为 Ki-P曲线的斜率和截距，Pi为对应最大功率值影响系数的转折功率，P2为对应最小功率值 影响系数的转折功率。
[0041] 作为所述的一种基于改进爬山算法的风力发电最大功率点跟踪方法的进一步改 进，所述斜率影响系数K2的计算公式为：
[0042] 馬二C|AP/An(i)I;
[0043] 其中，Ana)表示本次的捜索步长，AP表示功率变化值，C为预设的常数项。
[0044] 作为所述的一种基于改进爬山算法的风力发电最大功率点跟踪方法的进一步改 进，所述下一次的捜索步长An(i+1)的计算公式为：
[0045]An(i+1) =sign(AP)*sign(An(;〇)体1体2;
[0046] 其中，K康示功率值影响系数，K2表示斜率影响系数，Ana)表示本次的捜索步 长，AP表示功率变化值，sign为符号运算符。
[0047] 作为所述的一种基于改进爬山算法的风力发电最大功率点跟踪方法的进一步改 进，所述下一次的捜索步长An(i+1)的大小与斜率的绝对值IAP/An(i)I正相关，与功 率值影响系数Ki正相关，与功率值P负相关，当功率值P越小时，计算得出的下一次捜索步 长An(i+1)会越大，向最大功率点接近的速度越快；当功率值P越接近最大功率点时，计算 得出的下一次捜索步长An(i+1)会越小，功率值P向最大功率点逐步趋近。
[0048] 本发明实施例中，当风力发电控制器初次进入步骤A时，An将被赋予一个初值 An(0)，而从第二次捜索开始，An将用上一次捜索过程的步骤F计算所得的结果进行迭 代。
[0049] 在功率值影响系数Ki的计算公式中，功率值影响系数K1与功率值P负相关，即P 越小，Ki越大。P值小代表着两种情况，一是风速高，且风机工作在离功率-转速曲线的峰 值点比较远的位置，二是风速较低时。根据斜率影响系数K,的计算公式和下一次捜索步长 An。+1)的计算公式，下一次的捜索步长的大小与杀斗率的绝对值I么？/么n。）I正相关， 与功率值影响系数Ki正相关，即与功率值P负相关。因此，无论风机工作在远离功率-转 速曲线峰值点的点时，即IAP/An(i)I较大，P较小的情况，还是风速较低时，即P较小 的情况，捜索步长都会变大，从而加快了该两种情况下向最大功率点接近的速度。反之，当 风速较高，又接近最大功率点时，捜索步长就会随之变小，避免了高风速时风机在最大功率 点附近振荡。
[0化0] 在下一次的捜索步长An(i+1)的计算公式中，si即（A巧*si即（An(i))则 决定了下一次捜索步长的正负，即决定了下一次捜索的方向。当风机工作在最大功率 点的左侧时，sign(AP)*sign(An(i))〉0,下一次捜索步长为正，即下一次执行步骤 B时，风机转速增加，从而进一步接近最大功率点。当风机工作在最大功率点的右侧时， sign(A巧*sign(An(i)) <0,下一次捜索步长为负，即下一次执行步骤B时，风机转速减 少，从而接近最大功率点。
[0化1] 其中，本发明针对的仅是加快风机从功率-转速曲线的两侧向峰值位置捜索的速 度，并不包括捜索停止机制。因此可W根据自定义设定的条件判断是否结束捜索。本发明 具体实施例中，可W设定当斜率的绝对值小于一个阔值e时（即斜率很小，接近于零，此时 风机位于功率-转速曲线的峰值点附近，相当于IAP/An(i)I接近零），捜索停止。本发 明亦不包括捜索停止后的捜索重启机制。本发明具体实施例中，可W设定当功率值的变化 大于一个阔值0时（功率发生变化，即表明风速发生了变化，需要重新捜索当前风速下的 最大功率点，在本发明中，相当于AP大于一个阔值0 )，捜索将重启。无论使用何种捜索停 止和重启机制，只要捜索最大功率点的过程使用了本方法，都应当属于本发明需要保护的 范围。
[0052] W上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施 例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替 换，该些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
【主权项】
1. 一种基于改进爬山算法的风力发电最大功率点跟踪方法，其特征在于，包括w下步 骤： A、 测量风机当前的功率值P; B、 对风机的转速n增加一个捜索步长An(i)，使得风机转速变为n+An(i); C、 测量风机转速变化后的功率变化值AP; D、 根据功率值P，计算功率值影响系数Ki; E、 根据捜索步长An(i)和功率变化值AP，计算得出斜率影响系数K,; F、 根据功率值影响系数Ki、斜率影响系数K2、本次的捜索步长An(i)和功率变化值 AP，计算下一次的捜索步长An(i+1); G、 根据预设的条件判断是否结束捜索，若是，则结束；反之，则根据计算得到的下一次 的捜索步长An(i+1)返回执行步骤A。2. 根据权利要求1所述的一种基于改进爬山算法的风力发电最大功率点跟踪方法，其 特征在于；所述功率值影响系数Ki的计算公式为：其中，Ki和K1mi。分别为最大和最小功率值影响系数，P为功率值，A、B分别为K1-P曲线的斜率和截距，Pi为对应最大功率值影响系数的转折功率，P2为对应最小功率值影响 系数的转折功率。3. 根据权利要求1所述的一种基于改进爬山算法的风力发电最大功率点跟踪方法，其 特征在于；所述斜率影响系数K,的计算公式为： 馬二C|AP/Ana)I; 其中，An(i)表示本次的捜索步长，AP表示功率变化值，C为预设的常数项。4. 根据权利要求1所述的一种基于改进爬山算法的风力发电最大功率点跟踪方法，其 特征在于：所述下一次的捜索步长An(i+1)的计算公式为： An(i+1) =sign(AF〇*sign(An(i))*Ki*K2; 其中，Ki表示功率值影响系数，K2表示斜率影响系数，An(i)表示本次的捜索步长，AP表示功率变化值。5. 根据权利要求1所述的一种基于改进爬山算法的风力发电最大功率点跟踪方法，其 特征在于：所述下一次的捜索步长An(i+1)的大小与斜率的绝对值IAP/An(i)I正相关， 与功率值影响系数Ki正相关，与功率值P负相关，当功率值P越小时，计算得出的下一次捜 索步长An(i+1)会越大，向最大功率点接近的速度越快；当功率值P越接近最大功率点时， 计算得出的下一次捜索步长An(i+1)会越小，功率值P向最大功率点逐步趋近。
【专利摘要】本发明公开了一种基于改进爬山算法的风力发电最大功率点跟踪方法，包括：测量风机当前的功率值；对风机的转速增加一个搜索步长；测量风机转速变化后的功率变化值；根据功率值，计算功率值影响系数；根据搜索步长和功率变化值，计算得出斜率影响系数；根据功率值影响系数、斜率影响系数、本次的搜索步长和功率变化值，计算下一次的搜索步长 ；根据预设的条件判断是否结束搜索。本发明通过引入功率值影响系数和斜率影响系数，能根据当前功率值变化的实际情况改变下一次搜索步长，从而实现加快低风速时搜索最大功率点搜索的速度的目的，并且在高风速时，避免了风机在最大功率点的振荡情况。本发明可广泛应用于风力发电控制器中。
【IPC分类】F03D7/00
【公开号】CN104929863
【申请号】CN201510209324
【发明人】欧宝星, 傅秀聪, 吴池力, 赵汝恒, 梁小婷, 黎焕兴, 谢泳欣
【申请人】广州市香港科大霍英东研究院
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月28日