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基于管状模型的线性参数变化风能转换系统预测控制
Tube-Based Linear Parameter-Varying Model Predictive Control for Wind Energy Conversion Systems
Isah A. Jimoh · Taimur Zaman · Mazheruddin Syed · Hong Yue 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2024年12月
风能转换系统的最大功率提取与并网传输依赖于高性能控制系统。本文提出一种鲁棒的管状线性参数变化模型预测控制器（TLPVMPC），用于双馈感应发电机（DFIG）系统的转速及定子有功与无功功率控制。将风机与DFIG建模为单一LPV系统，并转化为等效线性时不变（LTI）系统，避免预测矩阵的在线更新。基于LTI表示，设计包含约束收紧的跟踪型名义MPC与扰动补偿控制器的TLPVMPC，结合卡尔曼滤波估计扰动上界以降低保守性。仿真对比滑模控制、LPVMPC与NMPC方法，在模型不确定性及DFIG电压部分故障下...
解读: 该文提出的TLPVMPC控制方法对阳光电源的储能变流与风电并网产品具有重要参考价值。其鲁棒控制策略可优化ST系列储能变流器的并网性能,特别是在电网扰动工况下的功率调节能力。LPV建模与扰动补偿技术可用于改进PowerTitan大型储能系统的电网支撑功能,提升系统在弱电网条件下的稳定性。文中提出的约束...
基于自适应障碍函数分数阶滑模控制的风浪干扰下漂浮式海上风力机有限时间稳定化
Finite-Time Stabilization of Floating Offshore Wind Turbines Under Wind and Wave Disturbances by Adaptive Barrier-Function Fractional-Order Sliding Mode Control
Matin Jozeslami · Mohammadreza Askari Sepestanaki · Maedeh Nafisifar · Abolfazl Jalilvand 等6人 · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
漂浮式海上风力机可利用更强劲稳定的风资源，具有广阔清洁能源应用前景。然而海浪与突变风易导致系统失稳，降低发电效率。本文提出一种分数阶自适应滑模控制策略，用于张力腿平台风力机的有限时间稳定控制。通过建立分数阶模型精确表征系统动态，结合障碍函数自适应控制机制，实现快速有限时间收敛、有效抑制抖振并实时估计外部扰动。仿真结果表明，该方法在抗干扰能力与收敛速度方面优于传统方案，且经Speedgoat硬件在环实验验证了其实时性与鲁棒性，显著提升了复杂环境下的运行稳定性与能量捕获效率。
解读: 该研究提出的分数阶自适应滑模控制策略对阳光电源的储能与风电产品具有重要参考价值。首先，其快速有限时间收敛特性可优化ST系列储能变流器的动态响应性能，提升PowerTitan系统在复杂电网环境下的稳定性。其次，障碍函数自适应机制可应用于风电变流器的GFM控制，增强系统抗干扰能力。该技术的实时扰动估计方...