永磁直驅式風電機組有功功率預測控制研究.pdf

1、風能作為一種清潔無污染的可再生能源，具有了天然的開發(fā)和利用價值。近年來，對于風能的利用已逐漸滲透到電網當中，但是風能的間歇性、波動性和反調峰等特點會導致其接入電網時，影響電網的功率平衡、頻率穩(wěn)定等安全經濟運行，且這種影響將隨著風能在電網中滲透率的增加更為顯著。隨著風電容量的增加和并網規(guī)范要求的提高，尋求一種風電機組有功功率控制策略保障風機高效、平穩(wěn)運行，是國內外風電研究學者研究的重點和難點。
　　本文以永磁直驅式風電機組為研究對象

2、，以平滑發(fā)電機有功出力為研究目的，引入了先進控制理論模型預測控制技術，提出了兩種風電機組有功功率模型預測控制方法。
　　首先，介紹了風電機組的各組成部分，分析了各部分的原理和運行特性，給出了各部分的數學模型，在Matlab/Simulink仿真平臺搭建了風電系統(tǒng)的仿真模型?？紤]到風能的隨機性及直驅永磁風力發(fā)電系統(tǒng)的強非線性，將機組模型進行分段局部線性化，提出了全風速范圍內的有功功率多模型預測控制策略，在低風速段實現了最佳功率追蹤，

3、在額定風速附近實現了輸出功率的平滑過渡，在高風速段實現了輸出功率的平滑控制。
　　其次，多模型預測控制器設計過程中，分段局部線性化時分段不合理，或者分段點附近模型之間頻繁切換均可能導致控制精度變差。針對這個問題，本文又提出一種基于Hammerstein模型的永磁直驅式風電機組預測控制策略，通過對大量實驗數據進行模型辨識獲得了永磁直驅式風電機組的Hammerstein模型，模型精度更高，有效提高了永磁直驅式風電機組有功功率預測控制的