[發(fā)明專(zhuān)利]最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410531091.1
• 申請(qǐng)日: 2014-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105484940B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱子焜;張海軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 深圳市風(fēng)發(fā)科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F03D7/06
• 分類(lèi)號(hào): F03D7/06;F03D9/25
• 代理公司: 深圳市隆天聯(lián)鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44232
• 代理人: 劉抗美;劉耿

1.一種最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，用于垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其特征在于，包括以下步驟：

根據(jù)并網(wǎng)轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速，得到至少一轉(zhuǎn)速區(qū)間及與所述至少一轉(zhuǎn)速區(qū)間中轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的初始功率；

實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前轉(zhuǎn)速，判斷所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速所在的當(dāng)前轉(zhuǎn)速區(qū)間；

根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速與所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速區(qū)間，計(jì)算得到一與變化的功率擾動(dòng)值對(duì)應(yīng)的功率給定值，所述功率擾動(dòng)值ΔP是按照公式計(jì)算得到的，其中，ω為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速，(ω_j,ω_j+1),1≤j≤n-1為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速區(qū)間，P_j為轉(zhuǎn)速ω_j對(duì)應(yīng)的初始功率，P_j+1為轉(zhuǎn)速ω_j+1對(duì)應(yīng)的初始功率,n為不小于2的整數(shù)；及

根據(jù)所述功率給定值調(diào)節(jié)觸發(fā)脈沖占空比，以控制輸出功率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，其特征在于，還包括以下步驟：

將所述輸出功率與最大功率點(diǎn)進(jìn)行比較，當(dāng)所述輸出功率小于所述最大功率點(diǎn)時(shí)，繼續(xù)實(shí)時(shí)檢測(cè)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速以進(jìn)行所述最大功率點(diǎn)的跟蹤控制，否則結(jié)束所述最大功率點(diǎn)的跟蹤控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，其特征在于，所述根據(jù)并網(wǎng)轉(zhuǎn)速與額定轉(zhuǎn)速，得到至少一轉(zhuǎn)速區(qū)間及與所述至少一轉(zhuǎn)速區(qū)間中轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的初始功率包括：

令所述并網(wǎng)轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速ω₁，所述額定轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速ω_n，在所述轉(zhuǎn)速ω₁與所述轉(zhuǎn)速ω_n之間以轉(zhuǎn)速差值Δω為間隔劃分區(qū)間，即得到由n個(gè)所述轉(zhuǎn)速組成的n-1個(gè)所述轉(zhuǎn)速區(qū)間，所述n-1個(gè)轉(zhuǎn)速區(qū)間(ω_i，ω_i+1)分別為(ω₁，ω₂)、(ω₂，ω₃)、……、(ω_n-1，ω_n)，(i＝1,2,……,n-1)，與各所述轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的所述初始功率為P₁、P₂、……、P_n，其中，n為不小于2的整數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，其特征在于，所述實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前轉(zhuǎn)速包括：

實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前風(fēng)速ν與所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速ω，根據(jù)所述當(dāng)前風(fēng)速ν得到一輸出動(dòng)力矩T_r，根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速ω得到一輸出電磁力矩T_e；

根據(jù)公式計(jì)算得到一當(dāng)前加速度其中，(J_r+k²J_g)為一常數(shù)，J_r為風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，k為齒輪箱的傳動(dòng)比，J_g為發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；及

根據(jù)所述當(dāng)前加速度計(jì)算得到一更新的當(dāng)前轉(zhuǎn)速，以所述更新的當(dāng)前轉(zhuǎn)速更新為所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法，其特征在于，所述根據(jù)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速與所述當(dāng)前轉(zhuǎn)速區(qū)間，計(jì)算得到一與變化的功率擾動(dòng)值對(duì)應(yīng)的功率給定值包括：

根據(jù)公式P_set＝ΔP+P₀計(jì)算得到所述功率給定值P_set，其中，ΔP為所述功率擾動(dòng)值，P₀為初始輸出功率。