3.自适应控制
自适应控制的目标是自动补偿在模型阶次、参数和输入信号方面非预知的变化。自适应控制系统需要不断进行系统结构,和参数的辨识或系统性能的指标的度量,以便得到系统当前状态的改变情况,按一定的规律确定当前的控制策略,在线修改控制器的参数或可调系统的输入信号。自适应控制器用以改善风力发电机组在较大运行范围中功率系数的衰减特性。在自适应控制器中,通过测量系统的输入输出值,实时估计出控制过程中的参数,因此控制器中的增益是可调节的。超前自适应控制方法控制风力发电机转子电压和齿轮箱的静态增益,在负载与风速变化时,控制方法具有可靠快速响应和有限的最大跟踪误差。非线性自适应控制理论对风机实行变速控制,在不增加风能系统机械复杂性的条件下,自动调整发电机励磁绕组电压,此控制方法可在获得平稳渐进的转子速度跟踪的基础上达到最大风能捕获的目的。文献[8]提出了一种应用于变速风力涡轮控制系统中的自适应控制策略。由于涡轮转矩是时变非定常的,自适应控制律用来提供涡轮转矩的估计值。同时,还设计了一种自适应反馈线性化控制器,以保证整个风力涡轮控制系统线性化。仿真结果表明,无论风力状况如何变化,该控制器都能确保获得最大风能,控制方法行之有效。
除了以上三种控制方法外,还有很多的控制方法在不断的应用到风力发电中,但是每种控制方式都有一定的缺点。采用两种或多种先进控制方法的混合控制,如模糊自适应控制、自适应鲁棒控制、PID 神经网络控制等,将是今后风电系统的控制研究方向。
六、结论
开发风力资源,电力电子器件的应用和先进的控制技术是关键。将最新的电力电子技术、控制技术应用于风力发电系统中,提高风力发电的效率和电力变换质量、降低风电的成本,使得清洁可再生能源逐步替代传统的化石燃料,以改善人类生存的环境,提高人们的生活水平,具有重大的经济效益和社会价值。
参考文献 :
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[8] 自适应控制在变速风力发电系统中的应用,钱 坤,谢寿生,高梅艳,控制工程,2004年1月,第11卷第1期,76-78。