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期刊號： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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基于改進自抗擾的風力發(fā)電系統(tǒng)最大功率控制

來源：電工電氣發(fā)布時間：2022-12-22 13:22 瀏覽次數(shù)：293

基于改進自抗擾的風力發(fā)電系統(tǒng)最大功率控制

張克兆1，陸偉1，熊磊2，王敏1，丁園園1
(1 中天科技集團，江蘇 南通 226000;
2 南京航空航天大學 自動化學院，江蘇 南京 211100)
 
    摘 要：針對永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng) (PMWS) 存在的非線性、參數(shù)攝動、不確定性、多干擾等問題，采用一種基于最佳葉尖速比的最大功率跟蹤控制方法，將最大功率捕獲問題轉換為最佳速度跟蹤問題，分別針對速度環(huán)和電流環(huán)進行自抗擾控制器的設計；考慮到大干擾環(huán)境中，系統(tǒng)受內、外擾動的影響，轉速跟蹤精度有所下降，為提高控制精度和魯棒性，針對速度環(huán)設計了一種基于擾動觀測的降階自抗擾控制器。通過擾動觀測器對系統(tǒng)的總干擾進行在線觀測，然后利用自抗擾控制器進行干擾補償，從而提高轉速的跟蹤能力。仿真結果驗證了所設計的復合控制器能有效地抑制系統(tǒng)擾動對轉速的影響，提高了系統(tǒng)的魯棒性和抗干擾性能。
    關鍵詞： 擾動觀測；自抗擾控制器；風力發(fā)電系統(tǒng)；功率跟蹤；非線性
    中圖分類號：TM614     文獻標識碼：A     文章編號：1007-3175(2022)12-0007-07
 
Maximum Power Control of Wind Power Generation System Based on
Improved Active Disturbance Rejection
 
ZHANG Ke-zhao1, LU Wei1, XIONG Lei2, WANG Min1, DING Yuan-yuan1
（1 Zhongtian Technology Group, Nantong 226000, China;
2 College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 211100, China）
 
    Abstract: This study proposed an improved ADRC by considering the problem of nonlinearity, parameter perturbation, uncertainty, and multi-disturbance in permanent magnet synchronous wind power generation systems (PMWS). It employed the maximum power tracking control method based on the optimum tip speed ratio to transform the maximum power acquisition problem into the optimal speed tracking problem and designed the ADRC for the speed loop and current loop. The speed tracking accuracy of the wind-driven generator might decrease because the system suffered internal and external disturbance in the maximum interference environment. A reduced-order ADRC based on disturbance observation was designed for the speed loop to improve the control accuracy and robustness. The disturbance observer observed the total disturbances of the system online and used the active disturbance rejection controller to implement disturbance compensation and improve the speed tracking ability. The simulation results verified the designed composite controller could help control the influence of the system disturbance on rotational speed.
    Key words: disturbance observation; auto disturbance rejection controller; wind power generation system; power tracking; nonlinear
 
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