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提升变桨减载风电机组调频性能的模糊前馈控制
Fuzzy Feedforward Control for Enhancing Frequency Regulation Performance of Pitch-Regulated Wind Turbines with Deloading
| 作者 | 奥博宇 · 陈磊 · 闵勇 · 郭剑波 |
| 期刊 | 中国电机工程学报 |
| 出版日期 | 2025年11月 |
| 卷/期 | 第 45 卷 第 11 期 |
| 技术分类 | 风电变流技术 |
| 技术标签 | 调峰调频 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 变速风电机组 调频 变桨频率调整策略 模糊前馈 控制效果 |
版本:
变桨减载通过预留备用容量实现风电机组参与调频，但桨距角调节响应慢易导致转速波动，且固定PI参数难以适应风速不确定性。本文提出一种融合模糊前馈与PID控制的变桨调频策略。该策略基于空气动力学特性，预设不同扰动下的前馈桨距角，并引入动态前馈补偿以提升系统响应速度、抑制转速波动。仿真结果表明，该方法有效降低超调量，加快调节过程，在多种扰动工况下均取得良好控制效果。
通过变桨减载预留备用容量是变速风电机组参与调频的一种重要技术方案,但桨距角调节相对于电磁功率调节响应速度较慢,造成调频过程中转速波动较大,影响调频效果.而且由于风速和扰动的不确定性,一组固定的桨距角控制PI参数难以保证控制效果.该文阐述一种融合模糊前馈和原始PID控制的变桨频率调整策略.这种模糊前馈控制系统可以依据风力发电机组的风翼空气动力学特质,针对各种干扰情况提供相应的预先设定的前置桨距角度,同时利用动态前馈补偿来增强控制系统的反应灵敏度,降低调频过程中旋转速度的不稳定性,从而优化调频表现.模拟实验的结果显示,此方案能在各类干扰环境中成功减少系统的过冲幅度,加速调节进程,实现了相对理想的控制成果.
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SunView 深度解读
该模糊前馈控制技术对阳光电源的储能和光伏产品线具有重要借鉴价值。首先，其动态前馈补偿思路可应用于ST系列储能变流器的调频控制，提升系统对电网频率波动的快速响应能力。其次，模糊控制策略可优化SG系列光伏逆变器的MPPT算法，增强其在复杂天气条件下的发电效率。此外，该技术的自适应特性也可用于PowerTitan储能系统的功率调节，提高大型储能电站的调频性能。这些应用将有助于提升阳光电源产品在新能源并网和电网支撑方面的竞争力。