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模糊控制在风能转换系统中的应用

作者:admin  来源:中国水利机械网 日期:2015-8-7 8:26:11

  模糊控制在风能转换系统中的应用邓英,王士荣,姚兴佳眈阳工业大学风能技术研宄所,辽宁沈阳0023统适合于非线性风能转换系统,文章给出该系统在024 200风电机组中实现的方式及风电机组实际输出功率曲线。

  中国分类号了,2734文献标识码024200型风电机组是东北地区第台并网发电的国产百千瓦级风电机组,该机组1997年3月安装在辽宁瓦房店东岗风电场,同年4月1日并网试车次成功,经半年调试后进入全自动无人值守运行。该机组是东北电力集团和沈阳工业大学在九期间联合研制的国产化机组。

  机组采用了模糊智能控制等多项先进技术,尤其是在并网控制和功率优化控制中,应用了模糊控制技术,使机组控制功能更加完善,运行更加稳定可靠,各项性能指标均达到国外同类型机组的先进水平。

  1控制系统建模通常在风能转换系统中,很难使用线性与辨识的技术去描述系统的特征,如果采用模糊的含义来达这个系统,即所谓的78模糊模型,或是模糊系统模型是很贴切的。这个模糊模型的建立是基于这个系统的物理特性,输入输出数据和相应的经验知识等,根据Takagi和Sugeno提出术中所遇到的困难。这个方法的基本思想是将复杂的输入空间,分解为许多小空间,然后在每个小空间采用个简单的线性模型来模仿该系统的特性。

  现在来考虑如下的模糊系统模型。该模型包括模糊推论规则以及局部的分析线性模型。该模型可代了个复杂的非线性风能转换系统。,女,湖南岳阳人,沈阳工业大学高工。

  记代第纟个模糊逻辑推理规则,肌是推理规则的序号,巧7=2,是模糊装置,=,尤,啊⑹亲刺,淞浚,⑶摇丁瓿,鞘淙氡淞浚,心代第个模糊系统的局部模型参数。

  对个未知的系统,能被确定假使局部模型1是确定的,41=,4代丰,糊装置的模糊化的关系食这里的是状态空间的第个小空间。现在定义典型的作用为这样,其整体的模型就可以按如下方式去建立x 2模糊控制器的设计在方程中所描述的风能转换模糊系统,本文采用如下的控制器设计方法。首先,局部的状态反馈控制器基于方程1的局部模型设计。然后,总的控制是通过选择所描述主要的小系统来进行推理,该系统的内部作用具有最大值。

  如果这个模糊系统是局部可控的,即,怠1=2,是可控的,然后其反馈控制增益可通过使用现代控制理论来得到。实际上,反馈增益免纟=2,可以从01.15公式获空显人机对适要求组成上述模型的模糊逻辑推理控制规则,转速转角电压电流温度等构成不同局域状态空间的状态变量尸风速风向等成为输入量心其各状态反馈增益为灸2,这样对应每个控制域,都有其特征值对应,使得实际风能转换系统获得稳定运行控制,方程式12就构成了系统的模糊控制模型。

  3在200kW风电机组控制系统中风电机组控制系统组成,在系统中采用了上述模糊模型组成控制系统,实现风机的稳定运行和功率优化控制。首先要对进行控制的输入量,如风轮转速现场风速风向,进行模糊处理,即离散化,存入计算机组成数组,并形成相应的模糊集合。根据风机专家控制系统知识库和用户对风机系统控制功能要求,进行模糊推理控制,由语言变化隶属度函数和尺度变换因子进行清析量转换,得到相应的数字或模拟信号去驱动输出装置。例如并网限流并网优化转速控制大风时安全保护停机,小风时脱网待风停机等,从而使系统获得满意的功率输出。2为024200风电机组的功率输出曲线。

  电网得。对于第7个局部模型假使免代第,个局部模型的状态反馈增赴,这样,局部的控制规则就为通过使用线性系统理论,本文可以分配凡6无8的;1个特征值该方程是满足控制特性的多项式,因此,这个状态反馈控制增i灸就可通过Ackenanns的极点配置方程直接地建立起来在这里4,为方程的解,其达方式为假使,4;=,灰,而且!2,是系列对称的正定矩阵,这里仅仅存在列对称的正定矩阵尸,满足李亚谱诺夫方程现在就得到了整体的闭环模糊系统定义增益欠如下200kW风电机组运行状态参;改检测系统国知识库模糊控制器控制输出驱动模板输人开关状态气,电网,数系统运荇胯计算机核心控制装置沈阳工业大学学报4结束语上述基于模糊逻辑建立的数学模型,较好风电机组的控制系统是采用这种数学模型进行描述,组成模糊控制系统,使机组获得较好的运行输出特性。

  对于复杂的风力发电系统,应用模糊控制技术可得到满意的控制效果。模糊控制应用在024200风电机组中,就证明了这点。

  包能胜,陈庆新,姜桐。百千瓦级风机建模与仿真1.

  张曾科。模糊数学在自动化技术中的应用。北京清华大学出版社,1997.

  吴捷,陈鹏鸿。风力发电机控制系统的剖析与总体设计幻。华南理工大学学报自然科学版,1997,2561316.

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