[发明专利]智能型MPPT风能控制器

说明书

技术领域

本发明涉及锋利发电最大功率点跟中(MPPT)控制技术，具体涉及智能型MPPT风能控制器。

背景技术

风能是一种情结、分布广泛、发展极快的可再生能源，也具有大规模开发和商业化发展前景的课再生能源，但是，风能也是一种随机性、爆发性、不稳定性比较强的能源，为了提高风能的利用率，需要根据风速的变化控制风机的运行以捕获最大功率。

目前，常用的MPPT技术有叶尖速比控制技术、功率信号反馈控制和爬山法寻找控制技术。

但是，上述三种方法或多或少要依赖于风场饿风机的特性，不能有效抑制最大功率点附近的系统扰动。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种智能型MPPT风能控制器，能为实现风电系统最大风能捕获提供最优的转速参考值，有效抑制最大功率点附近的系统扰动。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：智能型MPPT风能控制器，包括滑模极值搜索模块和模糊参数整定模块，根据模糊参数整定模块的输出对滑模极值搜索模块的参数进行调整；所述滑模极值搜索模块包括比较单元、开关单元和两个积分器，所述模糊参数整定模块包括模糊控制器；

将滑模极值搜索模块生成的风电系统最大功率P1作为参考值，并与风电系统的实际输出功率P2通过所述比较单元相减输出功率跟踪误差e，根据功率跟踪误差e构造开关单元；

所述开关单元包括三态开关函数和硬限幅开关函数，三态开关函数的输出Z1经过积分生成的值作为搜索到的最大功率参考值P1，硬限幅开关函数的输出Z2经过积分器生成的值作为最大功率参考值P1，硬限幅开关函数的输出经过积分器生成的值作为最大功率参考值所对应的最优速度参考值w；

所述开关单元的参数由模糊控制器的输出整定，所述模糊控制器的输入为风电系统功率跟踪误差e和风速v。

所述滑模极值搜索模块、模糊参数整定模块在一片FPGA芯片上实现，FPGA(可编程逻辑门阵列)芯片的输入为风电控制系统输出功率P2和风速v对应的数字量信号，输出为最优速度参考w对应的数字量信号。

本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果：本发明控制器的输入参数仅为发电机的功率输出信号和风速信号，所以，对风俗信号精度要求不高，避免了高精度风速测量的困难；同时，避免了常规控制方法中需要获取风机模型及参数、计算功率及速度的微分，提供了控制器的稳定性，能为实现风电系统最大风能捕获提供最优的转速参考值，有效抑制最大功率点附近的系统扰动。

附图说明

图1为实施例所示智能型MPPT风能控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，智能型MPPT风能控制器，包括滑模极值搜索模块和模糊参数整定模块，根据模糊参数整定模块的输出对滑模极值搜索模块的参数进行调整；所述滑模极值搜索模块包括比较单元、开关单元和两个积分器，所述模糊参数整定模块包括模糊控制器；

将滑模极值搜索模块生成的风电系统最大功率P1作为参考值，并与风电系统的实际输出功率P2通过所述比较单元相减输出功率跟踪误差e，根据功率跟踪误差e构造开关单元；

所述开关单元包括三态开关函数和硬限幅开关函数，三态开关函数的输出Z1经过积分生成的值作为搜索到的最大功率参考值P1，硬限幅开关函数的输出Z2经过积分器生成的值作为最大功率参考值P1，硬限幅开关函数的输出经过积分器生成的值作为最大功率参考值所对应的最优速度参考值w；

所述开关单元的参数由模糊控制器的输出整定，所述模糊控制器的输入为风电系统功率跟踪误差e和风速v。

所述滑模极值搜索模块、模糊参数整定模块在一片FPGA芯片上实现，FPGA(可编程逻辑门阵列)芯片的输入为风电控制系统输出功率P2和风速v对应的数字量信号，输出为最优速度参考w对应的数字量信号。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。