基于直驅型PMSG風(fēng)力發(fā)電系統的變槳自抗擾控制
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1．3 變槳距執行機構
目前世界上投入使用的風(fēng)能轉換系統變槳距執行機構主要有兩種方案。一種是液壓變槳距機構，槳葉通過(guò)一套曲柄連桿機構同步驅動(dòng)或由3個(gè)液壓缸分別驅動(dòng)；一種是電動(dòng)變槳距機構，槳葉由3個(gè)電機驅動(dòng)。風(fēng)能轉換系統的槳距角和變槳距速率的范圍都是有限制的，因此變槳距執行系統是帶有死區的非線(xiàn)性系統。圖1為變槳執行機構的基本原理框圖。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/161144.htm
當槳距角和變槳距速率在飽和極限范圍內時(shí)，變槳距執行系統表現為線(xiàn)性特性。執行系統的模型為一階微分方程：
式中：β是執行系統輸出，即節距角的實(shí)際值；βref為參考節距角，是控制器給出的槳距角設定值；Tβ為變槳伺服系統的時(shí)問(wèn)常數。一般而言，Tβ很小，β可以很快跟蹤到βref。
1．4 直驅型PMSG風(fēng)電機組整體框圖
基于PMSG的風(fēng)力發(fā)電機組主要由風(fēng)輪機和PMSG兩部分組成。風(fēng)輪機捕捉風(fēng)能，將風(fēng)能轉換成機械能，使風(fēng)輪機轉動(dòng)，帶動(dòng)PMSG轉子旋轉，從而產(chǎn)生電能，經(jīng)交直交變換器輸送到電網(wǎng)中。圖2為直驅型PMSG風(fēng)力發(fā)電機組整體框圖。
2 變槳距控制
2．1 控制策略
直驅風(fēng)力發(fā)電系統變槳距控制總體方案是額定風(fēng)速以下風(fēng)力機定槳距運行，由發(fā)電機控制系統控制轉速，調節風(fēng)力機葉尖速比，從而實(shí)現最佳功率曲線(xiàn)的追蹤和最大風(fēng)能的捕獲。在額定風(fēng)速以上時(shí)風(fēng)力機變槳距運行，由風(fēng)力機控制系統通過(guò)調節槳距角來(lái)改變風(fēng)能系數，從而控制風(fēng)電機組的轉速和功率，防止風(fēng)電機組超出轉速極限和功率極限運行而可能造成的事故。因此，高于額定風(fēng)速時(shí)的變槳距控制成為直驅型風(fēng)力發(fā)電系統的關(guān)鍵。
2．2 自抗擾控制器
取風(fēng)力發(fā)電系統恒功率輸出運行時(shí)的一個(gè)平衡點(diǎn)M，其對應參數為Γut0，Ω0，β0，P0，以M點(diǎn)為參考點(diǎn)將式(2)泰勒展開(kāi)得：
pid控制器相關(guān)文章:pid控制器原理
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