大型直驱风电机组快速响应优化控制策略

doi:10.11930/j.issn.1004-9649.201606039

中国电力 ›› 2017, Vol. 50 ›› Issue (9): 165-170.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.201606039

大型直驱风电机组快速响应优化控制策略

孟杰¹, 潘巧波^{1, 2}, 高庆水², 邓小文²

1. 东北电力大学自动化工程学院,吉林吉林 132012;
2. 广东电网有限责任公司电力科学研究院,广东广州 510080

收稿日期:2016-09-23 出版日期:2017-09-25 发布日期:2017-09-11
作者简介:孟杰（1981—）,女,黑龙江绥化人,博士,副教授,硕士生导师,从事独立电力系统的非线性控制相关研究工作。E-mail: mengjieaaaa@163.com
基金资助:
国家科技支撑计划资助项目（2015BAA06B02）; 东北电力大学博士科研启动基金资助项目(BSJXM-11292)

Optimal Control Strategy of Quick Response of Large Direct-Drive Wind Turbine

MENG Jie¹, PAN Qiaobo^{1, 2}, GAO Qingshui², DENG Xiaowen²

1. School of Automation Engineering, Northeast Electric Power University, Jilin 132012, China;
2. Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co., Ltd., Guangzhou 510080, China

Received:2016-09-23 Online:2017-09-25 Published:2017-09-11
Supported by:
This work is supported by the National Key Technology Support Program (No.2015BAA06B02) and the PHD Research Launch Funds Project of Northeast Electric Power University (No.BSJXM-11292)

摘要/Abstract

摘要： 针对大容量风电系统风轮的大惯量特性所造成的系统在快速响应控制上的困难,基于风力机特性和永磁同步电机数学模型,建立风电系统的仿射性非线性模型,运用微分几何学原理及反馈线性化理论提出系统转速控制策略。在此基础上引入负载转矩前馈补偿的方法,形成一种易于物理实现的快速响应控制策略。具有较高相较于传统矢量控制策略及电压前馈解耦控制策略,所提控制策略在大容量风电机组快速响应控制问题上具有较高有效性和先进性。

关键词: 风电, 大型直驱风电系统, 反馈线性化, 最大功率追踪, 大惯量负载, 转矩前馈

Abstract: Because of large system inertia in high capacity wind power turbines, it is difficult to respond quickly to controls. Based on wind turbine characteristics and PMSM mathematical model, a non-linear affine model is established for wind power system. A system speed control strategy is proposed by using differential geometry principle and feedback linearization theory. A load torque forward compensation method is introduced to form a rapid response control strategy with easy physical implementation. Compared with traditional vector control stagey and voltage decoupled forward compensation strategy, the simulation results show the effectiveness of proposed method in large capacity wind turbine quick control response.

Key words: large scale direct drive wind turbine, feedback linearization, MPPT, large inertia load, torque feedforward

中图分类号:

TM614

孟杰, 潘巧波, 高庆水, 邓小文. 大型直驱风电机组快速响应优化控制策略[J]. 中国电力, 2017, 50(9): 165-170.

MENG Jie, PAN Qiaobo, GAO Qingshui, DENG Xiaowen. Optimal Control Strategy of Quick Response of Large Direct-Drive Wind Turbine[J]. Electric Power, 2017, 50(9): 165-170.

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