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考虑湍流频率因素的风力机最大功率点跟踪控制
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:中国电机工程学报
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TM614[电气工程—电力系统及自动化]
  • 作者机构:南京理工大学自动化学院,江苏省南京市210094
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(61203129,61174038,51507080);中国博士后科学基金项目(2013M541674);中央高校基本科研业务费专项资金(30915011104,30920140112005).
  • 相关项目:复杂风场最大功率点跟踪控制的机理分析与设计
中文摘要:

湍流风速的频率会影响风力机最大功率点跟踪(maximumpowerpointtracking,MeeT)的性能,却被目前的MPPT控制及其改进方法所忽略。因此,为进一步提高风能捕获效率,该文基于收缩跟踪区间的功率曲线调整方式,采用响应面近似模型构建最佳起始转速与3种风速特征指标(平均风速、湍流强度、湍流频率)的函数关系,进而提出能够更加全面响应湍流风况变化的改进功率信号反馈法。该方法对湍流风速的考虑更为完善,因而能进一步提高风能捕获效率以及风力机MPPT对湍流风况的适应性。最后,利用美国国家可再生能源实验室(nationalrenewable energylaboratory,NREL)开发的FAST(fatigue,aerodynamics,structures,and turbulence)软件,针对NRELCART3风力机进行了仿真比较分析,验证了该方法的有效性与先进性。

英文摘要:

It has been found that the performance of maximum power point tracking (MPPT) of wind turbines is affected by turbulence frequency, however, which is neglected in the existing MPPT control methods and their improvements. To further improve the efficiency of wind energy capture, the functional relations between the optimal tracking range and three wind speed characteristics (i.e., mean wind speed, turbulence intensity and turbulence frequency) are constructed for the power curve modification based on the reduction of tracking range by utilizing the response surface model. And an improved power signal feedback (PSF) method with comprehensive response to the variation of turbulent wind conditions was proposed. Since turbulent wind was more comprehensively considered, higher efficiency of wind energy capture was achieved and the adaptability of MPPT to varying turbulence condition was improved. Finally, by using the (fatigue, aerodynamics, structures, and turbulence) FAST code developed by (national renewable energy laboratory) NREL, simulation and comparative analysis were performed on the NREL CART3 wind turbine and the effectiveness and the advantages of the proposed method were validated.

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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:98970