大型变速风力发电混杂系统全工况优化运行控制策略研究

我国具有丰富的可开发利用的风能资源，但由于目前风电与火电、水电相比从造价、电能质量、设备制造和控制技术等领域存在劣势，使得风电领域的理论和应用研究工作与西方发达国家存在很大差距。为了改变这种状况，国家在中长期发展规划中明确提出要大力发展新能源发电技术。本项目在这一背景下提出，从提高大型变速风电机组全工况运行的综合控制品质的角度出发，系统研究大型风电机组这个具有混杂系统特点的控制策略问题。由于风速的随机性，不确定性，提出首先建立基于功率系数智能模型，取代传统的基于工作点的线性化模型，以描述不同风速下系统的特性，然后设计包括两个协调工作的控制回路，低于额定风速时，采用自适应最优模糊控制，跟踪最优参考转速，实现最大风能捕获；高于额定风速时，采用变桨距智能控制算法，实现保持额定输出功率的目标。同时研究两套方案的切换技术，有效改善控制器切换时功率瞬态响应问题。