淺談風力發電機上的風速風向儀

風速風向儀往往被應用在風力發電機上。風速軟測量的基本思想是把風力發電機組當成“風向風速自記儀”來進行風速估計。風力發電機組中，風力機轉速。發電機功率尸和槳距角刀是容易測量得到的變量，因此風速的模型可以表示為O，尸和刀的非線性函數:風速軟測量的二次變量為風力機轉速、發電機功率和槳距角，主導變量為風速。支持向量機軟測量器的基本結構如下圖所示，在軟測量器中，可測變量、輸入變量、可測輸出變量作為軟測量器的輸入變量，被估計變量的*估計為輸出，用支持向量機實現輸入輸出的非線性函數關系。
　　風力發電機組中風力機轉速。、發電機功率尸和風速氣是不同的工程量。它們之間的標度差別很大，為了便于數值計算，必須對其進行標準化變換。這里，根據各個工程量在機組實際運行中的變化范圍，把它們線性映射到的區間上。針對低于額定風速的工況，根據風力發電機組參數確定風力機轉速Q的zui大值線故和zui小值氛i。，發電機功率尸的zui大值凡a:和zui小值凡i。，風力發電機組的額定風速K和切入風速氣。然后分別根據下面的公式進行標準化變換。根據上面提供的方法，在低于額定風速時，通過整流器及逆變器來控制發電機的電磁轉矩，實現對風力機的轉速控制。本章通過改變等效負載的功率設定值來控制負載的對于漸變風和階躍風的工況，融合風速軟測量信息的方案對于模糊轉速控制并沒有太大的改觀。甚至在風速階躍變化時，模糊轉速控制器響應稍快一些。這是由于在固定風速下，軟測量模型并不能提供足夠多的風速變化信息，以提高系統的動態響應。由漸變風和階躍風實驗的結果可知，融合風速軟測量信息的控制方案對于變化較慢的風速工況并沒有太大的影響。為了更直觀地觀察兩種方案對風速信號變化的跟蹤能力，采用一定頻率的正弦風速信號進行了實驗。融合風速軟測量的控制方案取得了較好的效果。由于風速變化較快，在模糊控制器還在搜索*點的過程中，風速已經發生了新的變化，這導致模糊控制器調整方向的誤判。而引入風速軟測量信息后，風速的估計值大大減少了模糊控制器搜索過程的盲目性，使得對風速的跟蹤更為有效。
　　　融合風速軟測量信息的zui大追蹤控制方案對于較高頻次的風速變化具有更好的跟蹤效果。風向風速監測儀信息的引入，有效地降低了模糊轉速控制器搜索*工作點的盲目性。大量的風速樣本在線提取和支持向量機模型的在線校正可以有效地提高軟測量模型的精度，進而提升融合風速軟測量信息的zui大風能追蹤方案的控制效果。應用實測風速信號的實驗表明，融合風速軟測量信息的zui大風能追蹤控制方案是有效的。

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