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做座PID的开关磁阻发电机与风能跟踪

发布时间:2021-10-09 07:49:26 阅读: 来源:检测台厂家

PID的开关磁阻发电机与风能跟踪

提出采用转速反馈控制方案调节开关磁阻发另外操作人员需要密切视察实验机数据的变化电机的输出功率,进而调节其电磁转矩和转速,以在风速变化时保持恒定的最佳叶尖速比,实现最大风能跟踪。采用积分分离模糊PID的功率控制器,以适应宽转速运行,提高系统的鲁棒性。给出系统整体控制框图,分析并设计模糊控制器和积分分离算法:构建开关磁阻风力发电系统仿真模型,仿真结果验证了该方法简单可靠、调节快且鲁棒性好,具有一定的工程应用价值。

开关磁阻发电机(以下简称SRG)结构简单、容错性好、转矩密度高:控制灵活、低速运行性能好、变速运行范围宽:发电工作时相当于一个电流源,易并运行。这些特点使得SRG非常适用于低速直驱风力发电系统中,具有很好的应用前景u~。但目前开关磁阻风力发电系统处于理论探讨阶段,一些工程应用的关键技术问题还没有得到很好的在这项研究中解决,国内外仍未有系统投入实际运行。

目前对开关磁阻风力发电系统的研究大都集中在抑制输出电压脉动和提高输出功率,对如何使SRG与风轮机良好配合以实现最大风能跟踪的研究不多。国内外专家提出了风力发电系统的三种闭环控制方案。风速跟踪控制方案按相应风速下风轮机的最佳功率曲线输出最大功率,需安装测风装置和知道风轮机特性。功率扰动控制方案和转速反馈控制方案都对风轮机的特性依赖小,也不需测风装置,但功率扰动控制方案在功率采样时间和扰动量的设计上存在凼难,且系统容易振荡。转速反馈控制方案系统调节较快,能保证风轮机工作在最佳功率线附近,且控制参数设计比功率扰动控制方案要容易,设计开发倒期较短,本文采用此方案来实现开关磁阻风力发电系统最大风能跟踪。

转速反馈控制方案中需要用到功率调节器。PID调节器具有结构简单、易于工业实现等优点,广泛使用于连续系统中。确定PID调节器的结构和控制算法后,其控制质量的好坏主要取决于参数的选择,常he=(h加e+h卸e)/2采用简单的工程整定法。开关磁阻风力发电系统是一个多变量、强耦合的非线性系统,常规PI控制算法不能完全适应其宽转速调节:同时在风速大幅度突变时,系统会出现大的功率偏差,积分项的滞留作用容易使控制量一直饱和,导致调节器无法止常运行。本文采用积分分离模糊PID的功率控制器目前已有茂迪、昱晶、元晶加入,其参数整定不依赖于开关磁阻风电系统的数学模型,且能实时调整,以适应宽转速运行,提高系统的鲁棒性。

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