【好文推荐】考虑损耗的永磁风力发电系统改进功率反馈法最大风能跟踪控制

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引文信息

成云朋, 李建华, 蔡寿国, 等. 考虑损耗的永磁风力发电系统改进功率反馈法最大风能跟踪控制[J]. 中国电力, 2023, 56(10): 62-70.

CHENG Yunpeng, LI Jianhua, CAI Shouguo, et al. Improved maximum power point tracking control of power signal feedback method for permanent magnet synchronous generator considering loss[J]. Electric Power, 2023, 56(10): 62-70.

摘要

永磁直驱风力发电系统（PMSG）采用传统功率反馈最大功率跟踪（MPPT）控制方法时，需要提前获取机组的功率-转速曲线，且机组的风能转换率会随着风机使用时间而变化，从而降低了功率反馈法的控制精度。本文基于传统功率反馈控制方法，在考虑发电机内部损耗的前提下，提出考虑损耗的永磁直驱风电系统改进功率反馈法MPPT控制策略。该策略通过爬山搜索法跟踪风机最大功率点，在考虑损耗的基础上准确地计算出功率反馈法所需要的比例系数，进而计算出参考功率，从而实现最大风能跟踪。通过对该策略进行仿真和实验研究，验证了控制策略的有效性和可行性。

结论

本文针对永磁直驱风力发电系统，分析了传统MPPT控制策略的局限性，提出了一种考虑损耗的改进功率反馈最大风能跟踪控制方法，得出了如下结论。1）改进功率反馈法控制策略采用变步长爬山搜索的方式，判断永磁风机是否运行在最大功率点，在此基础上准确计算功率反馈法所需的参考功率比例系数。之后切换至功率反馈控制，有效提升了算法的跟踪精度。2）计算参考功率比例系数的过程中，考虑了永磁风机的内部损耗问题，通过典型工况下的最大功率跟踪测试，计算当前工况下损耗功率比例常数C₁、C₂，从而参考功率计算结果更加符合永磁风机实际运行工况，风能捕获效率更高。

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编辑：于静茹

策划：蒋东方

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