带双馈感应发电机的变速风力发电机的非线性双模控制
最优化与控制
2016-11-17 v2
摘要
本文提出了一种用于带双馈感应发电机的变速风力发电机的反馈/前馈非线性控制器。通过适当调节转子电压和桨距角，该控制器同时实现：(a) 在最大功率跟踪和功率调节两种模式下控制有功功率，(b) 两种模式之间的无缝切换，以及(c) 控制无功功率以维持期望的功率因数。与许多现有设计不同，该控制器基于原始的非线性机电耦合风力发电机模型开发，无需尝试近似线性化。其开发包括三个步骤：(i) 采用反馈线性化精确抵消部分非线性并进行任意极点配置，(ii) 设计一个速度控制器，使转子角速度尽可能跟踪期望参考值，以及(iii) 引入一个类Lyapunov函数并提出一种基于梯度的最小化方法。通过对运行于多种场景下的风力发电机进行仿真，验证了控制器的有效性。
引用
@article{arxiv.1004.0487,
title = {Nonlinear Dual-Mode Control of Variable-Speed Wind Turbines with Doubly Fed Induction Generators},
author = {Choon Yik Tang and Yi Guo and John N. Jiang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1004.0487},
year = {2016}
}
备注
14 pages, 9 figures, accepted for publication in IEEE Transactions on Control Systems Technology