風電機組非線性PI變槳控制器設計

袁鵬 張磊

摘要：風力發電機組（風機）由于系統本身的強非線性和運行環境的復雜性導致難以獲取精確的數學模型，而且實際系統中，需考慮風機存在輸出指令飽和的影響。針對以上問題，在風速高于額定風速時，基于加性狀態分解（ASD）動態逆的控制方法對風力發電機組變槳控制問題進行研究，設計非線性PT控制器。通過設計的控制器實現對風機期望功率和轉速的跟蹤，以及在控制過程中減弱積分飽和作用，滿足系統快速響應要求。最后對設計的控制器與傳統PT控制器進行仿真對比驗證，結果顯示所設計的控制器效果優于傳統PT，可以控制槳距角得到穩定的風輪轉速和功率輸出，同時降低輸出指令飽和帶來的影響，控制系統具有良好的魯棒性。

關鍵詞：風力發電機組；變槳控制；加性狀態分解；動態逆