[發明專利]一種實現風電機組最大功率點跟蹤的方法

有效

• 申請號: 201610199711.5
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105673324B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 蘭飛;陶麗;黎靜華;姚知洋
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00;G06F19/00
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙)42224
• 代理人: 宋業斌

1.一種實現風電機組最大功率點跟蹤的方法，其特征在于，包括下述步驟：

(1)初始化步驟：

令采樣次數k＝0，設定初始轉速擾動步長Δω_ref＝Δω_ref(0)、初始給定轉速ω_ref＝Δω_r(0)，確定采樣周期，即擾動周期為T；

其中，Δω_ref(0)為第一次試探性搜索的擾動步長初始值，ω_ref(0)為機組的初始轉速；

(2)進行第k次信號采集，獲得kT時刻的風電機組輸出電磁功率P(k)、風速v(k)和機組轉速ω_r(k)；

(3)令給定轉速ω_ref＝ω_ref+Δω_ref；

(4)進行第(k+1)次信號采集，獲得風速v(k+1)、機組電磁功率P(k+1)和機組轉速ω_r(k+1)；并根據上述機組參數獲得從kT時刻到(k+1)T時刻的風速變化量Δv＝v(k+1)-v(k)，功率變化量ΔP＝P(k+1)-P(k)和轉速變化量Δω_r＝ω_r(k+1)-ω_r(k)；

(5)根據所述風速變化量的大小判斷是否啟動前饋控制，若是，則風速前饋系數k_v＝α；若否，則風速前饋系數k_v＝0；

(6)根據所述風速前饋系數獲得前饋控制量Δω_f＝k_v*Δv；

(7)判斷轉速擾動量Δω_ref是否為零，若是，則轉入步驟(12)；若否，則轉入步驟(8)；

(8)判斷功率相對轉速的變化率|ΔP/Δω_r|是否小于e，若是，則轉入步驟(14)；若否，則轉入步驟(9)；

(9)設定步長調整系數k_t＝b；

(10)獲得(k+1)T時刻的擾動搜索步長Δω_ref＝Δω_f+k_t*(ΔP/Δω_r)＝Δω_f+Δω_tra；其中，Δω_tra為現有變步長爬山法的轉速擾動步長；

(11)令k＝k+1，并返回至步驟(2)，繼續下一個采樣周期的爬山搜索；

(12)判斷所述功率變化量|ΔP|是否大于重啟閾值ε，若是，則轉入步驟(13)；若否，則轉入步驟(14)；

(13)獲得爬山法重啟后的初始擾動步長Δω_ref＝sign(ΔP)*c，并返回至步驟(11)，其中，c為重啟步長幅值，c>0；

(14)設置步長調整系數k_t＝0，并返回至步驟(10)。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(5)中，判斷是否啟動前饋控制的判據為：其中，β為風速前饋啟動/閉鎖的控制閾值，β取值范圍為0.1-0.2。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(8)中，e為一個正數，其大小表征系統穩定運行點與最大功率點的距離，以不引起最大功率點振蕩為原則取最小值。

4.如權利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，在步驟(9)中，k_t為基于功率變化率的變步長爬山法的步長調整系數，取值范圍為10^-3～5*10^-3。

5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(12)中，所述重啟閾值ε按躲過功率測量擾動為原則取值，取值范圍為10^-3～2*10^-3。