基于扩张状态观测的永磁直驱风力发电系统MPPT自适应滑模控制

• 作者: 吴国庆 吴国祥 吴爱华 张旭东 茅靖峰
• 来源期刊: 电力系统保护与控制
• 学科: 工学
• 关键词: 风力发电系统 永磁同步发电机 最大功率跟踪 滑模控制 扩张状态观测器 自适应控制
• 年，卷（期）: 2014,（18）
• 所属期刊栏目: 应用研究
• 页码范围: 58-65
• 页数: 8页
• 分类号: TM614|TP273
• 字数: 6130字
• 语种: 中文

摘要

为了提高永磁直驱风力发电系统的发电工作性能，针对风速波动范围宽和不确定强的最大功率跟踪（MPPT）控制特点，应用滑模控制理论和扩张状态观测器方法，设计了一种基于最佳叶尖速比（TSR）控制策略的最大功率跟踪自适应积分滑模控制器。控制器采用基于最佳转速跟踪偏差的积分型滑模面函数结构，确保转速跟踪控制稳态无静差。利用扩张状态观测器对风力机实时机械转矩进行估计，以获得转矩扰动上界的估计值。同时引入非线性幂次组合函数和转速跟踪偏差负反馈环节，构造基于状态偏差的滑模变速趋近律，使得切换增益具有随最佳转速跟踪偏差实现自适应调整的特性，并可有效抑制滑模控制输出的抖振。通过与智能PID控制器相比较的仿真实验，验证了该控制器实现最大功率跟踪控制的良好效果，具有较强的鲁棒性和适应性。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴国庆	南通大学电气工程学院	83	482	12.0	18.0
2	吴爱华	南通大学电气工程学院	27	215	9.0	13.0
3	茅靖峰	南通大学电气工程学院	66	452	11.0	18.0
4	吴国祥	南通大学电气工程学院	33	465	12.0	21.0
5	张旭东	南通大学电气工程学院	23	152	6.0	12.0