面向大型風(fēng)電場的等值建模與自適應(yīng)控制研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電相對傳統(tǒng)的化石燃料發(fā)電系統(tǒng)，其優(yōu)勢在于:一、資源的可再生無污染和風(fēng)電場的環(huán)境友好特性;二、盡管初始投資很高（用于機械投入、選址和安裝），但風(fēng)電場運行開支較?。ú恍枰徺I燃料），從經(jīng)濟性來看與化石燃料發(fā)電系統(tǒng)相比也有很大的競爭力。近十年控制領(lǐng)域?qū)︼L(fēng)電場的研究集中在解決風(fēng)電機組最大風(fēng)能捕獲和發(fā)電功率調(diào)節(jié)問題。前者致力于最大化地將可利用的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，后者研究如何改善風(fēng)電場輸出的電能質(zhì)量，將其控制在電力系統(tǒng)并網(wǎng)的許可范圍之內(nèi)。

2、>　　本文首先對風(fēng)電場內(nèi)風(fēng)電機組的各子系統(tǒng)和運行特性進行介紹，并引入風(fēng)電場的集電網(wǎng)絡(luò)和整體控制框架。
　　針對單臺風(fēng)電機組最大風(fēng)能捕獲問題，本文在風(fēng)速測量不可靠或者風(fēng)速信息完全未知的風(fēng)電場環(huán)境下，提出了基于高增益估計器和非精確牛頓迭代算法的變速風(fēng)力發(fā)電機組有效風(fēng)速動態(tài)估計方法;在此基礎(chǔ)上獲取最優(yōu)的期望輸出功率曲線，并設(shè)計了以在低風(fēng)速段進行最大風(fēng)能捕獲為目標(biāo)的自適應(yīng)跟蹤控制算法。
　　其次，為解決風(fēng)電場并網(wǎng)帶來的電能質(zhì)量下降問

3、題，本文做了以下兩點工作:一、為了提升風(fēng)電場動態(tài)等值建模精度（特別是暫態(tài)過渡特性），提出一種新的動態(tài)建模方式，利用基于二叉樹的多分類支持向量機，對風(fēng)電場內(nèi)部風(fēng)力發(fā)電機組的槳距角動作和運行狀態(tài)進行特征提取和風(fēng)電機組動態(tài)分類，將多臺風(fēng)力發(fā)電機組混聯(lián)而成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)動態(tài)分類為四臺等效風(fēng)機并行連接的簡單模型，將幾十上百臺風(fēng)機構(gòu)成的大型風(fēng)電場以較簡單而不失精度的動態(tài)模型用于電能質(zhì)量優(yōu)化。二、對風(fēng)速波動和非線性負(fù)載給風(fēng)電場并網(wǎng)帶來的電能質(zhì)量問題，在主