基于T-S模糊線性化的風力發(fā)電系統(tǒng)增益調度控制研究.pdf

1、隨著風電規(guī)?；玫倪M一步推廣，現(xiàn)代風力發(fā)電系統(tǒng)(Wind TurbineGeneration System，WTGS)需要從機械側或電氣側增強其負荷管理能力以向“電網(wǎng)友好型”電源轉化。同時，風電市場也從量的擴張階段過渡到質的提高階段，其對度電成本日益重視，更加關注風力發(fā)電系統(tǒng)運行水平的優(yōu)化與提高。為了改善風力發(fā)電系統(tǒng)的過程控制性能，本文從控制任務、運行策略及控制方法等各方面開展了以下研究工作:
　　隨著風力發(fā)電系統(tǒng)控制任務的改變

2、，本文以氣動系統(tǒng)風能利用系數(shù)調節(jié)為切入點，基于經(jīng)典運行策略，提出了一種與之兼容的大范圍功率可調運行策略，其中，以解耦協(xié)調方法重點解決了額定風速以下變速變槳雙自由度控制回路的耦合問題，從而初步實現(xiàn)了全工況下的深度負荷管理。通過不同運行區(qū)域下的仿真分析，驗證了上述運行策略可有效地跟蹤功率調度值，符合預期響應特性。
　　考慮風力發(fā)電過程的直接數(shù)據(jù)測點，本文結合機理模型推導和數(shù)據(jù)驅動算法，提出了一種有效風速在線估計解決方案。基于實際測量數(shù)

3、據(jù)進行訓練和測試，仿真驗證了該方法能夠獲取氣動轉矩與風速之間的高精度非線性逆映射模型，使風速得以準確估計并使估計誤差滿足精度要求。
　　相較于傳統(tǒng)增益調度技術，本文引入Takagi-Sugeno(T-S)模糊增益調度算法，并采用T-S模糊比例積分微分(Proportion Integration Differentiation，PID)控制器實現(xiàn)單一工況點下的控制設計，進而提出了一種兩級T-S模糊結構增益調度技術完成系統(tǒng)的過程控制

4、設計，給出了相應的穩(wěn)定性條件及控制器參數(shù)整定方法。關于風力發(fā)電過程控制，與傳統(tǒng)PID增益調度技術進行對比，仿真驗證了兩級T-S模糊結構增益調度技術具有更好的過程控制性能。
　　基于一類仿射非線性參數(shù)變化(Affine Nonlinear Parameter Varying，ANPV)模型，本文對其采用T-S模糊線性化方法得到線性參數(shù)變化(Linear ParameterVarying，LPV) T-S模糊模型，研究了其分段二次李雅