变速变桨风力发电系统的鲁棒H2／H∞多目标控制.pdfVIP

新能源发电控制技 《电气自动化}2012年第34卷 第6期 TheNewEnergyPowerContro1Technology 变速变桨风力发电系统的鲁棒 ／H∞多 目标控制 王晓兰。倪昊 (兰州理工大学 电信学院，甘肃 兰州 730050) 摘 要：应用机理建模方法建立风力发电系统模型。将额定风速以上风电机组功率水平控制问题转化为 ／H 多目标控制问题，包括 混合H2／H 控制和区域极点配置两个 目标 ，混合 ／H 实现风电系统输出功率的平滑控制并减小机械载荷 ；应用区域极点配 置满足系统的动态性能指标。利用LMI方法求解得到桨距角鲁棒控制器，实现了风力发电系统功率水平的控制。在MATLAB 环境下仿真结果表明，控制器不但能够实现额定风速以上风电机组的恒功率输出控制，而且有效减小了风力发电系统运行过 程中的机械载荷。 关键词：风力发电系统 ；桨距角控制； ／H 多 目标控制 ；恒功率输出；LMI [中图分类号]TP273 [文献标志码]A [文章编号]1000—3886(2012)06—0017—03 Robust ／H Multi-objectiveControlforVariable-speed Variable—pitchWindGenerationSystem WANG Xiao．1an．NIHao (LanzhouUniversityofTechnology，LanzhouGansu730050，China) Abstract：Amodelofwindgenerationsystem isestablishedusingmechanism modelingapproach．Thelevelcontrolproblem ofwindturbine generatorsystemabovetheratedwindspeedistransformedintoH2／H multi—objectivecontrolproblems，whichcontainedmixedH2／ H controlandregionalpoleplacement．ThemixedH2／H isusedtoachievesmoothcontrolofpoweroutputandreducemechanical load，whileregionalpoleplacementisintroduced tOmeetthedynamicperformancesofthewindgeneration system．Thecontrol schemeisrealizedbyusingLMItoobtainrobustpitchcontroller．Simulationresultsinmatlabenvironmentshow thatconstantpower outputabovetheratedwindisrealizedandatthesametimethemechanicalloadisreducedeffectively． Keywords：windgenerationsystem；pitchcontrol；H2／H multi—objectivecontrol；constantpoweroutput；LMI O 引 言 用一种非线性控制方法设计了变速风机的桨距角控制器 ，然而当 模型参数发生变化时，系统的性能变差，鲁棒性降低。因此 ，在风 风力发电系统是一个复杂的，强非线性的动态系统。风能是 一 力发电系统中，在保证输出功率有效控制的基础上，如何兼顾机 种随机能源，大规模风电场输出功率的不可