何玉林，黃　帥，蘇東旭，周宏麗，金　鑫，王　磊
重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶

摘　　　要：針對(duì)變速變槳風(fēng)力發(fā)電機(jī)組（ＶａｒｉａｂｌｅＳｐｅｅｄＶａｒｉａｂｌｅＰｉｔｃｈ，ＶＳＶＰ） 如何在低風(fēng)速時(shí)較大限度捕獲風(fēng)能以及在額定風(fēng)速以上穩(wěn)定輸出功率進(jìn)行研究。低風(fēng)速時(shí)在傳統(tǒng)風(fēng)能追蹤控制策略的基礎(chǔ)上，提出通過改變較優(yōu)增益系數(shù)來追蹤較佳風(fēng)能利用系數(shù)的自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩控制策略。在額定風(fēng)速以上，依據(jù)風(fēng)機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)原理、風(fēng)輪掃及面內(nèi)風(fēng)速風(fēng)切特性，提出基于槳葉方位角信號(hào)的獨(dú)立變槳距控制策略。該策略通過權(quán)系數(shù)將統(tǒng)一變化的槳距角轉(zhuǎn)化為３槳葉獨(dú)立變化的槳距角。以國產(chǎn)某２ＭＷ 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為驗(yàn)證對(duì)象，基于Ｂｌａｄｅｄ軟件平臺(tái)對(duì)所采用的控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明，相對(duì)傳統(tǒng)控制，所提出的控制策略在低風(fēng)速時(shí)能夠更好的追蹤較大功率點(diǎn)。額定風(fēng)速以上時(shí)，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠在額定轉(zhuǎn)速下保持穩(wěn)定的電功率輸出。

關(guān)　鍵　詞：變速變槳；自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩控制；較大功率點(diǎn)追蹤；獨(dú)立變槳；Ｂｌａｄｅｄ軟件

１　引　言
變速變槳風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在產(chǎn)業(yè)化設(shè)計(jì)中，為了獲得優(yōu)質(zhì)電。目前在低風(fēng)速時(shí)，追蹤較佳風(fēng)能利用系數(shù)主要有爬山算法、三點(diǎn)比較法、功率信號(hào)反饋法等［１�玻常荨Ｆ渲校�爬山算法由于風(fēng)能的隨意性，會(huì)造成較大功率點(diǎn)附近震蕩不止。三點(diǎn)比較法由于風(fēng)速的不確定性會(huì)引起誤操作。而功率信號(hào)反饋法很難獲取風(fēng)電機(jī)組的功率�诧L(fēng)速曲線，因此在實(shí)際中很難應(yīng)用。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)風(fēng)力機(jī)組運(yùn)行在額定風(fēng)速以上降低發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)和改善風(fēng)電品質(zhì)進(jìn)行了相關(guān)研究。ＨａｎｄＭＭ等人采用ＰＩ和ＰＩＤ控制方式對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行統(tǒng)一槳距控制［４］。ＥｎｄｕｓａＢｉｌｌｙＭｕｈａｎｄｏ等人在風(fēng)電機(jī)組控制中采用變?cè)鲆妫校桑目刂品绞剑郏氮玻叮荨Ｈ欢�，風(fēng)電機(jī)組的非線性空氣動(dòng)力特征、功率特性和轉(zhuǎn)矩特性制約了以上控制器性能。本文在低風(fēng)速時(shí)提出自適應(yīng)轉(zhuǎn)矩控制策略。在額定風(fēng)速以上，提出基于槳葉方位角信號(hào)的獨(dú)立變槳控制策略。以國產(chǎn)某企業(yè)２ＭＷ 風(fēng)電機(jī)組為驗(yàn)證模型，在Ｂｌａｄｅｄ軟件平臺(tái)上對(duì)本文所采用的控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證。

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