永磁同步风力发电系统的最大功率跟踪模糊分数阶控制

摘要

在“双碳”背景下，风电作为零碳电力和新能源发电的主力军，在助力社会全面绿色低碳转型方面发挥了关键性作用。在保证发电稳定的前提下实现风能的最大化利用，提升风力发电系统发电量至为重要。文中针对永磁同一步风力发电系统的最大功率跟踪(maximum power point tracking, MPPT)问题进行研究。首先建立了永磁同步风力发电系统的机理仿真模型，用两电平双PWM全功率换流器连接风力发电机与电网。然后基于以上模型，分别设计了整数阶PI控制器、分数阶PI"控制器、模糊分数阶PP控制器以实现MPPT控制。最后对以上控制策略进行了仿真研究。结果表明，无论在阶跃风速还是随机风速下，模糊分数阶PU控制器相较于其他两种均具有更出色的MPPT性能与更强的鲁棒性。

关键词

永磁同步风力发电系统 / 两电平双PWM全功率换流器 / 模糊分数阶控制器 / 最大功率跟踪 / 发电稳定