小型风电机组的MPPT控制策略研究

风能作为一种清洁可再生的能源,发展迅速,已经成为世界新能源最主要的发展方向之一。风能具有随机性和不确定性,风力发电系统是一个复杂系统。小型风力发电系统以其成本低、控制简单的优点,在风力发电中也占有了重要的一席之地。 本文首先介绍了世界能源现状、国内外风能资源开发现状,同时回顾了风力发电技术的发展历程。接着较详细的叙述了并网风力发电机组的拓扑结构,指出本文的主要研究对象是由定桨距风力机、永磁同步发电机、不控整流电路、Boost升压斩波电路、以及并网逆变器构成的小型风力发电机组。随后针对基于Boost的永磁直驱风力发电系统,提出了一种不同于常用的转速电流双闭环和电压电流双闭环的方法——转速电流关系表来实现功率控制。文章就该控制方法的具体实现进行了详细的说明,并在MATLAB／SIMULINK环境下对该方法进行了仿真研究。仿真重点在风速变化时功率控制的效果,根据仿真结果,对关系表进行了适当的校正。经过校正的控制方法,可以很好控制风力机输出最大功率,并使负载侧的功率实现跟踪。最后对利用卸荷回路来限制最大功率的方法进行了初步的介绍,为以后的研究作参考。