[发明专利]一种基于起始转速调整的改进最大功率点跟踪控制方法

摘要

本发明公开了一种基于起始转速调整的改进最大功率点跟踪控制方法。其设计机理在于风速平均值恰好反映了风速及风能量集中分布的区间。因此，最优转速跟踪区间与平均风速存在数量上的直接关系而变得容易预估，且无需迭代搜索。与调整转矩的改进方法相比，该改进方法不仅提高了风能捕获效率，且简单易行。通过对模拟风速序列的仿真计算与比较分析，验证了该方法的有效性和先进性。

主权项

1.一种基于起始转速调整的改进最大功率点跟踪控制方法，其特征在于，采用功率曲线法，通过控制发电机输出功率运行于风机最佳功率曲线上来实现最大功率点跟踪控制，所述功率曲线法所用公式为：上式中，为转动惯量，为风轮的机械驱动转矩，为电磁制动转矩，为风速，为风轮的角速度，为空气密度，为风轮半径，为风能利用系数，是叶尖速比，为起始发电转速即起始转速，为风机的最优转矩曲线，具体为：上式中为最大风能利用系数，为最佳叶尖速比，K_m近似为常数；其中起始发电转速的调整方法包括以下步骤：步骤1、对起始转速的调整算法进行初始化，即对风速采样周期和起始转速更新周期进行设置，其中采样频率为1～4Hz；清空所对应的风速采样值序列，将初始化为风机最大功率点跟踪控制阶段的最小转速；步骤2、进入新的起始转速更新周期，以风速采样周期在该周期中对风速值进行采样即读取风速测量值，并保存至风速采样值序列；步骤3、判定当前起始转速更新周期是否完成，若完成，则执行步骤4；否则，跳至步骤2；步骤4、求取风速采样值序列的平均值，并对起始发电转速即起始转速进行调整，之后以更新后的进入新更新周期，清空风速采样值序列，并跳至步骤2。