变速风力发电机组多变量桨距控制策略.pdf

第 39卷 第 15期 电力 系统保护 与控制 V0ll-39No．15 2011年8月 1日 PowerSystem ProtectionandControl Aug．1，2011 变速风力发电机组的多变量桨距控制策略 何玉林，黄 帅，苏东旭，李 俊，任海军，刘 军 (机械传动国家重点实验室 (重庆大学)， 重庆 400030) 摘要：针对大型双馈式变速变桨 (variablespeedvariab1epitch，VSVP)风力发电机组在额定风速以上如何保持输出电 功率稳定和降低风轮转速波动的控制技术进行研究。在研究了传统变桨距控制策略的基础上，提出非线性转矩控制结合以独 立变桨作为主体因素的多变量控制策略，并基于B1aded软件平台开发的外部控制器对该控制策略与传统的变桨控制策略进 行仿真比较。结果表明：相对传统的变桨距控制，提出的变桨距控制使风力发电机组能够在额定转速下保持稳定的电功率输 出，同时也能减小齿轮箱转矩尖峰 。 关键词：变速变桨；变桨距控制；多变量控制；非线性转矩；独立变桨 M ultivariablepitchcontrolstrategyforvariablespeedwindturbine HEYu-lin，HUANGShuai，SUDong—XU，L1Jun，RENHai-jun，LIUJun (StateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission (ChongqingUniversity)，Chongqing400030，China) AbstraetlForlargedoublv．fedVSVP (variablespeedvraiablepitch，VSVP)windturbineunit，thispaperresearchesonthecontrol strategy abouthow tomaintainthestableoutputpowerandreducerotorspeedfluctuationaboveratedwindspeed．Basedonhte traditionalmethodofpitchcontrol，amultivraiablecontrolstrategyisproposedbycombininganonlineratorquecontrolsrtateyg wiht individualpitchcontrolstrateyg forbladepitchangle．Thenthiscontrolstrategyissimulatedonsel~developedexternalcontroller basedontheB1adedsoftware．SimulationresultsofhteproposedcontrolstrategYshow htatcompraedwiththertaditionalmehtodof pkchcontrol，theproposedstrateg·Yofpitchcontrolcanmaintainastablepoweroutputunderratedrotorspeed，andreducethe peakingtorqueofgearbox． Keywords：variablespeedvraiablepitch；pitch-controlled；multivariablecontrol；nonlineartorque；individualpitchcontrol 中图分类号： TM614 文献标识码：A 文章编号： 1674—3415(2011)15—0033—05 出变桨角的控制器性能。 0 引言 传统风力发电机组控制策略：当风速在额定风速 大型风力发电机组在产业化设计中，经济性、 以下时通过对发电机输出转矩的控制来实现，使系统 可靠性、优质电能成为重要的设计指标。而对于变 获得最大风能利用系数；当风速在额定风速 以上时通