專利名稱：一種雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能跟蹤方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能跟
蹤方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是一種具有隨機(jī)性、不確定性的能源，如何設(shè)計(jì)一種跟蹤控制策略，使風(fēng)力機(jī) 在不同風(fēng)速下對(duì)風(fēng)能的捕獲效率最高是風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)之一。目前一般采用無(wú)需測(cè)量風(fēng) 速的爬山搜索法，通過(guò)檢測(cè)風(fēng)力機(jī)輸出功率和角速度，然后計(jì)算風(fēng)力機(jī)功率對(duì)風(fēng)力機(jī)角速 度的斜率，得出合適的轉(zhuǎn)速擾動(dòng)量，該方法在階躍風(fēng)速下取得了較好的控制效果，但在漸變 風(fēng)速下動(dòng)態(tài)追蹤性能不佳，特別當(dāng)風(fēng)速變化較快時(shí)，風(fēng)能捕獲效率顯著下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能跟蹤方法，解決在漸變風(fēng)速 下爬山搜索算法對(duì)風(fēng)能跟蹤性能下降的問(wèn)題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能跟蹤方法，該方法 按照以下步驟實(shí)施步驟1，假設(shè)某一瞬間風(fēng)速為V1，檢測(cè)V1風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)運(yùn)行到A點(diǎn)的功率Pa ；步驟2，假定V1風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)A點(diǎn)的功率Pa為某一虛擬風(fēng)速V2最大功率點(diǎn)B點(diǎn)的功率 IV_)，也就是= Pa，根據(jù)風(fēng)輪機(jī)從風(fēng)能吸收的功率特性公式計(jì)算出虛擬風(fēng)速V2
權(quán)利要求
1. 一種雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能跟蹤方法，其特征在于，該方法按照以下步驟實(shí)施步驟1，假設(shè)某一瞬間風(fēng)速為V1，檢測(cè)V1風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)運(yùn)行到A點(diǎn)的功率Pa ； 步驟2，假定V1風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)A點(diǎn)的功率Pa為某一虛擬風(fēng)速V2最大功率點(diǎn)B點(diǎn)的功率1\(_)， 也就是I\(max) = PA，根據(jù)風(fēng)輪機(jī)從風(fēng)能吸收的功率特性公式計(jì)算出虛擬風(fēng)速V2 V2 = ^2尸B(max) ！ Pscpmax 式 1式中，CpmaxS風(fēng)力機(jī)最大功率利用系數(shù)，S為風(fēng)力機(jī)掃掠面積，P為空氣密度；然后根據(jù)已計(jì)算出虛擬風(fēng)速V2及風(fēng)輪葉尖線速度與風(fēng)速的關(guān)系函數(shù)得到虛擬風(fēng)速V2的最優(yōu)轉(zhuǎn)速W。pt Λ fxK W =^^式 2◎PtR式中，λ。pt為最佳葉尖速比，R為風(fēng)輪半徑； 步驟3，將虛擬風(fēng)速V2的最優(yōu)轉(zhuǎn)速w。pt作為V1風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)下一時(shí)刻風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速給定風(fēng)力 機(jī)運(yùn)行到C點(diǎn)，C點(diǎn)的角速度Oe等于虛擬風(fēng)速V2的最優(yōu)轉(zhuǎn)速w。pt，再根據(jù)C點(diǎn)的角速度及 風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，檢測(cè)此時(shí)風(fēng)力機(jī)的輸出功率Pc，再以Pc作為虛擬風(fēng)速V3的最大功率點(diǎn) D點(diǎn)的功率PD(max)，將PD(max)帶入式1得到虛擬風(fēng)速V3，再根據(jù)式2得到虛擬風(fēng)速V3的最優(yōu) 轉(zhuǎn)速，再將虛擬風(fēng)速V3的最優(yōu)轉(zhuǎn)速作為V1風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)下一時(shí)刻E點(diǎn)的轉(zhuǎn)速給定，風(fēng)力機(jī) 運(yùn)行到E點(diǎn)，在新的工作點(diǎn)再按照上述方法繼續(xù)搜索，即可搜索到V1風(fēng)速下的最優(yōu)轉(zhuǎn)速，同 時(shí)得到V1風(fēng)速的最大功率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種最大風(fēng)能跟蹤控制方法先假設(shè)某一瞬間風(fēng)速為V1，檢測(cè)V1風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)運(yùn)行到A點(diǎn)的功率PA；再假定V1風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)A點(diǎn)的功率PA為某一虛擬風(fēng)速V2最大功率點(diǎn)B點(diǎn)的功率PB(max)，也就是PB(max)＝PA，根據(jù)風(fēng)輪機(jī)從風(fēng)能吸收的功率特性公式計(jì)算出虛擬風(fēng)速V2的最優(yōu)轉(zhuǎn)速wopt，再作為V1風(fēng)速下風(fēng)力機(jī)下一時(shí)刻風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速給定，在新的工作點(diǎn)再按照上述方法繼續(xù)搜索，即可搜索到V1風(fēng)速的最優(yōu)轉(zhuǎn)速，同時(shí)就能得到V1風(fēng)速的最大功率。有益效果是，能在漸增、漸減及階躍風(fēng)速下始終使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行于風(fēng)能捕獲效率較高的工作狀態(tài)，改善了在漸變風(fēng)速下最大風(fēng)能跟蹤的動(dòng)態(tài)性能，提高了在漸變風(fēng)速下風(fēng)能捕獲效率，該方法無(wú)需進(jìn)行風(fēng)速檢測(cè)，算法簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)F03D7/00GK102072083SQ20101060719
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者劉軍, 蔣說(shuō)東 申請(qǐng)人:西安理工大學(xué)