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双馈风力发电机的基本控制策略分析概述目录双馈风力发电机的基本控制策略分析概述 11运行区域 12最大风功率追踪 23变桨距控制 31运行区域随着风速的不断变化，变速风力发电机组运行在不同的区域，其控制目标也有所不同。风力发电机组的运行区间可分为四个阶段：起动区、Cp恒定区、转速恒定区和功率恒定区，如图所示。图1.1风力机运行区域（1）起动区OAB为起动阶段，当风速达到切入风速时，变桨距机构动作，使桨距角变化，同时机组对发电机进行并网控制，使发电机转速达到切入转速，同时调节定子电压，此时发电机没有功率输出。（2）CpBC段为Cp恒定区，这一阶段为风电机组并网后，风速没有达到额定风速前，主要目标是控制转速来跟踪风速的变化，机组变速运行，从而使风能利用系数保持为最大值Cpmax（3）转速恒定区CD为转速恒定区，这一阶段发电机转速由于机械条件的限制，达到额定转速之后，为了机组的安全，必须限制转速，随着风速的增大，转速要保持在额定转速上，由于发电机转矩增大，输出功率将继续增大。(4)功率恒定区DE段为功率恒定区，这一阶段风速达到额定风速，发电机和变流器接近极限运行状态，所以必须通过改变叶片桨距角以及调节发电机转速，减小Cp值来改变风力机运行特性，使风力机捕获的风能减少以及转速迅速下降，从而使功率输出基本稳定在额定值附近[11-12]由风力机的运行区域可见，当风速低于额度风速时，追踪Cpmax2最大风功率追踪当风速低于额定风速时，通过控制发电机实现控制风力机的目的。对于给定的风速，当叶尖速比为λopt爬山搜索法既不需要实时采集风速，也不需要明确风力发电机组的最大功率曲线，通过测量转速以及功率信号，根据梯度变化进行逻辑判断。当风速增大时，运行点从A3变为B1，控制系统控制风力机沿着B1-B2-B3的方向进行追踪，直至达到新的最佳功率点。当风速减小时，运行点从B3变为C1，控制系统控制风力机沿着C1-C2方向进行追踪，直至达到新的最佳功率点。图1.2爬山搜索法示意图该方法就是对风轮转速控制命令值以一定转速扰动值Δω3变桨距控制叶片攻角是影响风轮功率输出的主要因素之一，可以通过变桨机构调整叶片桨距角来控制风力机获得的空气动力转矩，以保证功率输出稳定[13]。变桨距控制主要包括以下几个阶段：（1）当风速小于切入风速时，机组处于空转状态而不产生电能，桨距角保持顺桨状态，即恒定值90°。（2）当风速大于切入风速而未超过额定风速时，桨距角置于0°左右，机组并网发电，通过最大功率追踪控制，使机组运行在最佳叶尖速比上，从而使风能利用系数保持在Cpmax（3）当风速大于额定风速时，为了限制风轮吸收风能，变桨距控制系统开始动作，增大桨距角以减小攻角，使得机组功率输出保持在额定功率。（4）当风速大于切

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