[發明專利]一種雙饋風力發電系統最大風能跟蹤方法無效

申請號：	201010607194.3	申請日：	2010-12-27
公開（公告）號：	CN102072083A	公開（公告）日：	2011-05-25
發明（設計）人：	劉軍;蔣說東	申請（專利權）人：	西安理工大學
主分類號：	F03D7/00	分類號：	F03D7/00
代理公司：	西安弘理專利事務所 61214	代理人：	羅笛
地址：	710048***	國省代碼：	陜西;61
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種風力發電系統最大風能跟蹤方法
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于風力發電系統控制技術領域，涉及一種雙饋風力發電系統最大風能跟蹤方法。

背景技術

風能是一種具有隨機性、不確定性的能源，如何設計一種跟蹤控制策略，使風力機在不同風速下對風能的捕獲效率最高是風力發電關鍵技術之一。目前一般采用無需測量風速的爬山搜索法，通過檢測風力機輸出功率和角速度，然后計算風力機功率對風力機角速度的斜率，得出合適的轉速擾動量，該方法在階躍風速下取得了較好的控制效果，但在漸變風速下動態追蹤性能不佳，特別當風速變化較快時，風能捕獲效率顯著下降。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙饋風力發電系統最大風能跟蹤方法，解決在漸變風速下爬山搜索算法對風能跟蹤性能下降的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種雙饋風力發電系統最大風能跟蹤方法，該方法按照以下步驟實施：

步驟1，

假設某一瞬間風速為V₁，檢測V₁風速下風力機運行到A點的功率P_A；

步驟2，

假定V₁風速下風力機A點的功率P_A為某一虛擬風速V₂最大功率點B點的功率P_B(max)，也就是P_B(max)＝P_A，根據風輪機從風能吸收的功率特性公式計算出虛擬風速V₂：

V2=2PB(max)/ρSCpmax3]]>式1

式中，C_pmax為風力機最大功率利用系數，S為風力機掃掠面積，ρ為空氣密度；

然后根據已計算出虛擬風速V₂及風輪葉尖線速度與風速的關系函數得到虛擬風速V₂的最優轉速w_opt：

wopt=λopt×V2R]]>式2

式中，λ_opt為最佳葉尖速比，R為風輪半徑；

步驟3，

將虛擬風速V₂的最優轉速w_opt作為V₁風速下風力機下一時刻風力機的轉速給定：風力機運行到C點，C點的角速度ω_C等于虛擬風速V₂的最優轉速w_opt，再根據C點的角速度及風力機的運行狀態，檢測此時風力機的輸出功率Pc，再以P_C作為虛擬風速V₃的最大功率點D點的功率P_D(max)，將P_D(max)帶入式1得到虛擬風速V₃，再根據式2得到虛擬風速V₃的最優轉速，再將虛擬風速V₃的最優轉速作為V₁風速下風力機下一時刻E點的轉速給定，風力機運行到E點，在新的工作點再按照上述方法繼續搜索，即可搜索到V₁風速下的最優轉速，同時得到V₁風速的最大功率。