本研究提出了一种采用改进麻雀搜索算法的永磁直驱风电系统MPPT控制策略。首先,构建了风机的数学模型,并在同步旋转坐标系dq下建立了永磁同步发电机定子电压方程。接着,设计了一种非奇异快速终端滑模控制器,以提高系统的动态响应和稳定性。该方法能够有效地实现最大功率点跟踪,提升风电系统的发电效率。
背景技术
风能正在成为可持续发展最具潜力的清洁能源之一。永磁直驱风电机组(PMSG)由于其结构小、功率密度高、转矩惯量比高等优点,在风力发电中得到了广泛的应用。与双馈感应发电机(DFIG)相比,PMSG内部结构更为简化。因此,基于PMSG的风能转换系统已成为风力发电领域的研究热点。然而,由于风速的随机性和不可预测性,目前风电机组往往不能实现其全功率输出,降低了对风能的利用效率。为此,对风力发电系统最大功率跟踪(MPPT)的控制方法的改进就显得更为重要。PI控制具有控制算法简单、可靠性高、实现简单等优点,在风电系统得到了广泛的应用。然而,PI控制是一种线性控制方法,对PMSG风电机组系统的非线性、风速和风电机组参数的变化不具有鲁棒性。滑模控制作为一种非线性控制因其鲁棒性高、对系统参数变化不敏感等优点被开发并应用于风力发电机组系统。但是,由于滑模控制的特性,使得控制系统存在高频抖振现象,导致系统控制精度降低。因此为了确保永磁直驱风力发电机组在风速变化和外部扰动下的最大功率跟踪性能,需要寻求新的控制方法,以实现风电机组的高效可靠运行。
实现思路