自适应模糊PID控制在变速恒频风力发电系统中的应用

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在能源紧缺、环境问题日益凸显的今天,风能作为一种可持续发展的清洁能源,安全无污染且能够节约对常规能源的消耗,正受到人们越来越多的关注与重视。随着自动控制技术与计算机的飞速发展,风力发电技术也得到快速发展。如今风力机组的单机容量已经发展到了兆瓦级,而最初的容量只有千瓦级;变桨距控制方式逐步取代单一的定桨距控制,成为主要控制方式;控制策略也朝着智能控制的方向发展。本文主要研究变速恒频(VSCF)风力发电系统,建立系统的仿真模型,同时,针对低风速和高风速时不同的控制目标,分别设计了相应的自适应模糊PID控制器,并在Matlab/Simulink中进行仿真分析。结果表明:在低风速时,自适应模糊PID控制可将风能利用系数和叶尖速比均控制在最优值附近,系统的动态性能和稳态性能都较好,控制效果优于PID控制和模糊控制;在高风速时,自适应模糊PID控制可将风轮转速和输出功率均稳定在额定值附近,系统动态响应快,稳定性能好,控制效果理想,是有效可行的。
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