变桨风力发电机组控制器优化设计

发布时间：2018-10-15 12:19

【摘要】：风速的随机性和风电机组控制系统的非线性导致难以获取风电机组精确的数学模型。鉴于实际的风电工程通常采用简单的比例-积分-微分(proportional integral differential,PID)控制器或比例-积分(proportional integral,PI)控制器达到输出恒定功率的控制目标,不涉及复杂的智能控制算法,在风速高于额定风速时,提出了一种基于加性分解原理的方法来规范风力发电机组变桨控制器的设计参数,将风力发电机组变桨控制问题分解为2个简单的子问题,即线性时不变主系统的追踪问题和辅系统的镇定问题。基于该原理,设计出了简单的PI控制器,并在此基础上进行了控制器优化设计,而且通过理论推导给出了该控制器的稳定性证明,最后通过仿真验证优化后的控制器能够大大增加输出功率的平稳性。这将为今后设计风力发电机组变桨控制器设计提供一定的准则。
[Abstract]:The randomness of wind speed and the nonlinearity of wind turbine control system make it difficult to obtain accurate mathematical model of wind turbine. In wind power engineering, simple proportional integral differential (proportional integral differential,PID) controller or proportional integral (proportional integral,PI) controller is usually used to achieve the control goal of output constant power, and no complex intelligent control algorithm is involved. When the wind speed is higher than the rated wind speed, a method based on the principle of additive decomposition is proposed to standardize the design parameters of the variable propeller controller of the wind turbine. The variable propeller control problem of the wind turbine is decomposed into two simple sub-problems. That is, the tracking problem of linear time-invariant primary system and the stabilization problem of auxiliary system. Based on this principle, a simple PI controller is designed, and the optimal design of the controller is carried out, and the stability of the controller is proved by theoretical derivation. Finally, the simulation results show that the optimized controller can greatly improve the stability of output power. This will provide certain criteria for the design of wind turbine variable-propeller controller in the future.
【作者单位】： 河北工业大学控制科学与工程学院;国电联合动力技术有限公司;
【基金】：河北省高等学校科学技术研究优秀青年基金项目(Y2011105)的资助
【分类号】：TM614

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2272534