风力发电最大功率跟踪法的研究

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 风力发电最大功率跟踪法的研究 【摘 要】本文针对在任何风速 条件下，都能够获得最大输出功率，采 用一种基于最大功率跟踪法 MPPT 保证 不管外界环境如何变化，都能够实现最 大功率跟踪。利用 Matlab/Simulink 仿真 环境，搭建了风力发电最大功率跟踪模 型。仿真和实验结果都表明在外界环境 变化时，所建模型能快速有效地跟踪风 力发电最大功率点。 中国论文网 /8/view-12933343.htm 【关键词】风力发电；最大功率 点跟踪 Research on Wind Maximum Power Point Tracking Method WANG Cui-ying -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 （Anhui University of Science and Technology， Huainan 232001， China） 【Abstract】In this paper， at any wind speed conditions， are able to obtain the maximum output power， uses a method based on the maximum power point tracking MPPT guaranteed regardless of changes in the external environment， we are able to achieve maximum power tracking.Using Matlab / Simulink simulation environment to build a wind power generation MPPT model.The simulation and experimental results show that changes in the external environment， the model is able to quickly and efficiently track the maximum power point of wind power. 【Key words】Wind power generation； Maximum power point tracking -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 0 引言 L 能是一种具有随机性、不稳 定性特征的能源，近年来，风力发电逐 渐成为新能源技术中最具规模和最成熟 的发电方式之一。为了提高在不同风速 时系统的发电效率，实现最大风能捕获， 人们提出了各种最大功率控制策略1-2， 例如：给定法，黑箱法，混合控制法等 控制方法。这些控制方法会导致系统可 靠性低、实际应用成本较高3。本文研 究的是小型风力发电机组，在黑箱法的 基础上，采用占空比扰动法，研究在随 机风速条件下，保持风力发电系统总是 工作在或者接近于最佳状态，提高风力 发电机的效率。 1 最大功率跟踪法控制策略 1.1 最优叶尖速比法控制 最优叶尖速比法控制原理简单， 易于实现，在风速测量精确地情况下， 具有很好的准确性和反应速度，然而它 需要测量风速、转速，风力机输出功率 会因为风速的随机性和不确定性而产生 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 剧烈波动，系统可靠性低。 1.2 功率反馈法控制 功率反馈法不需要知道确切的风 力机特性，也无需测量风速，具有较好 的效果和使用价值，但需要检测风机转 速和发电机功率，还需要知道最优功率 曲线，此曲线很难获得。 1.3 爬山法控制策略 针对前两种算法的缺点，爬山搜 索法应运而生。爬山搜索法无需测定风 速，也无需知道风力机确切的功率特性， 具有自动跟随与自适应能力。但是该方 法属于有差调节，即风速稳定后发电机 的最终输出功率也会存在小幅的波动， 无法稳定在某一数值。 2 占空比扰动法 占空比扰动法实际上是一种特殊 的爬山法。利用斩波器的阻抗变换作用， 调整信号的占空比，从而实现发电机输 入、输出特性与负载阻抗相匹配，实现 最大功率输出。 采用占空比扰动法，搭建风力发 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 电单元最大功率跟随 simulink 模型，如 图所示： 图 1 风力发电单元最大功率跟随 仿真模型 图 2 风速变化时风力发电单元输 出功率波形 由图可知，风速的变化时仿真模 型能快速有效地跟踪风力发电最大功率 点，最大功率值随风速的增大而增大。 3 结论 本文研究了一种基于占空比扰动 法的风力发电最大功率跟随方法，采用 占空比扰动法，在 Matlab/Simulink 仿真 环境下搭建了风力发电最大功