专利名称：一种双馈风力发电系统最大风能跟踪方法
技术领域：
本发明属于风力发电系统控制技术领域，涉及一种双馈风力发电系统最大风能跟
踪方法。
背景技术：
风能是一种具有随机性、不确定性的能源，如何设计一种跟踪控制策略，使风力机 在不同风速下对风能的捕获效率最高是风力发电关键技术之一。目前一般采用无需测量风 速的爬山搜索法，通过检测风力机输出功率和角速度，然后计算风力机功率对风力机角速 度的斜率，得出合适的转速扰动量，该方法在阶跃风速下取得了较好的控制效果，但在渐变 风速下动态追踪性能不佳，特别当风速变化较快时，风能捕获效率显著下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种双馈风力发电系统最大风能跟踪方法，解决在渐变风速 下爬山搜索算法对风能跟踪性能下降的问题。本发明所采用的技术方案是，一种双馈风力发电系统最大风能跟踪方法，该方法 按照以下步骤实施步骤1，假设某一瞬间风速为V1，检测V1风速下风力机运行到A点的功率Pa ；步骤2，假定V1风速下风力机A点的功率Pa为某一虚拟风速V2最大功率点B点的功率 IV_)，也就是= Pa，根据风轮机从风能吸收的功率特性公式计算出虚拟风速V2
权利要求
1. 一种双馈风力发电系统最大风能跟踪方法，其特征在于，该方法按照以下步骤实施步骤1，假设某一瞬间风速为V1，检测V1风速下风力机运行到A点的功率Pa ； 步骤2，假定V1风速下风力机A点的功率Pa为某一虚拟风速V2最大功率点B点的功率1\(_)， 也就是I\(max) = PA，根据风轮机从风能吸收的功率特性公式计算出虚拟风速V2 V2 = ^2尸B(max) ！ Pscpmax 式 1式中，CpmaxS风力机最大功率利用系数，S为风力机扫掠面积，P为空气密度；然后根据已计算出虚拟风速V2及风轮叶尖线速度与风速的关系函数得到虚拟风速V2的最优转速W。pt Λ fxK W =^^式 2◎PtR式中，λ。pt为最佳叶尖速比，R为风轮半径； 步骤3，将虚拟风速V2的最优转速w。pt作为V1风速下风力机下一时刻风力机的转速给定风力 机运行到C点，C点的角速度Oe等于虚拟风速V2的最优转速w。pt，再根据C点的角速度及 风力机的运行状态，检测此时风力机的输出功率Pc，再以Pc作为虚拟风速V3的最大功率点 D点的功率PD(max)，将PD(max)带入式1得到虚拟风速V3，再根据式2得到虚拟风速V3的最优 转速，再将虚拟风速V3的最优转速作为V1风速下风力机下一时刻E点的转速给定，风力机 运行到E点，在新的工作点再按照上述方法继续搜索，即可搜索到V1风速下的最优转速，同 时得到V1风速的最大功率。
全文摘要
本发明提供一种最大风能跟踪控制方法先假设某一瞬间风速为V1，检测V1风速下风力机运行到A点的功率PA；再假定V1风速下风力机A点的功率PA为某一虚拟风速V2最大功率点B点的功率PB(max)，也就是PB(max)＝PA，根据风轮机从风能吸收的功率特性公式计算出虚拟风速V2的最优转速wopt，再作为V1风速下风力机下一时刻风力机的转速给定，在新的工作点再按照上述方法继续搜索，即可搜索到V1风速的最优转速，同时就能得到V1风速的最大功率。有益效果是，能在渐增、渐减及阶跃风速下始终使风力发电系统运行于风能捕获效率较高的工作状态，改善了在渐变风速下最大风能跟踪的动态性能，提高了在渐变风速下风能捕获效率，该方法无需进行风速检测，算法简单。
文档编号F03D7/00GK102072083SQ20101060719
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月27日 优先权日2010年12月27日
发明者刘军, 蒋说东 申请人:西安理工大学