何玉林，黃　帥，蘇東旭，周宏麗，金　鑫，王　磊
重慶大學機械傳動國家重點實驗室，重慶

摘　　　要：針對變速變槳風力發(fā)電機組（ＶａｒｉａｂｌｅＳｐｅｅｄＶａｒｉａｂｌｅＰｉｔｃｈ，ＶＳＶＰ） 如何在低風速時較大限度捕獲風能以及在額定風速以上穩(wěn)定輸出功率進行研究。低風速時在傳統(tǒng)風能追蹤控制策略的基礎(chǔ)上，提出通過改變較優(yōu)增益系數(shù)來追蹤較佳風能利用系數(shù)的自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩控制策略。在額定風速以上，依據(jù)風機空氣動力學原理、風輪掃及面內(nèi)風速風切特性，提出基于槳葉方位角信號的獨立變槳距控制策略。該策略通過權(quán)系數(shù)將統(tǒng)一變化的槳距角轉(zhuǎn)化為３槳葉獨立變化的槳距角。以國產(chǎn)某２ＭＷ 風力發(fā)電機組為驗證對象，基于Ｂｌａｄｅｄ軟件平臺對所采用的控制策略進行仿真驗證。結(jié)果表明，相對傳統(tǒng)控制，所提出的控制策略在低風速時能夠更好的追蹤較大功率點。額定風速以上時，使風力發(fā)電機組能夠在額定轉(zhuǎn)速下保持穩(wěn)定的電功率輸出。

關(guān)　鍵　詞：變速變槳；自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩控制；較大功率點追蹤；獨立變槳；Ｂｌａｄｅｄ軟件

１　引　言
變速變槳風力發(fā)電機組在產(chǎn)業(yè)化設(shè)計中，為了獲得優(yōu)質(zhì)電。目前在低風速時，追蹤較佳風能利用系數(shù)主要有爬山算法、三點比較法、功率信號反饋法等［１�玻常荨Ｆ渲校�爬山算法由于風能的隨意性，會造成較大功率點附近震蕩不止。三點比較法由于風速的不確定性會引起誤操作。而功率信號反饋法很難獲取風電機組的功率�诧L速曲線，因此在實際中很難應(yīng)用。國內(nèi)外學者對風力機組運行在額定風速以上降低發(fā)電機轉(zhuǎn)速波動和改善風電品質(zhì)進行了相關(guān)研究。ＨａｎｄＭＭ等人采用ＰＩ和ＰＩＤ控制方式對風電機組進行統(tǒng)一槳距控制［４］。ＥｎｄｕｓａＢｉｌｌｙＭｕｈａｎｄｏ等人在風電機組控制中采用變增益ＰＩＤ控制方式［５�玻叮荨Ｈ欢�，風電機組的非線性空氣動力特征、功率特性和轉(zhuǎn)矩特性制約了以上控制器性能。本文在低風速時提出自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩控制策略。在額定風速以上，提出基于槳葉方位角信號的獨立變槳控制策略。以國產(chǎn)某企業(yè)２ＭＷ 風電機組為驗證模型，在Ｂｌａｄｅｄ軟件平臺上對本文所采用的控制策略進行仿真驗證。

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