調(diào)速恒頻控制技術(shù)調(diào)速電機組的一個主要特點就是發(fā)電機的轉(zhuǎn)速跟隨風速的變化而變化,這樣以來要保證并網(wǎng)側(cè)的恒頻恒壓輸出,就必須依據(jù)發(fā)電機的結(jié)構(gòu)形式和電磁關(guān)系,制定相應地控制策略。近幾年比較流行的交流電機調(diào)速控制策略有矢量控制(VC)、直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)、瞬時功率控制(IPC)等。優(yōu)化反饋控制技術(shù)除了上面提到的PID控制算法和電機調(diào)速控制方法以外,還有許多先進的控制理論及思想可用于控制風電機組,如自適應控制器、LQG優(yōu)化反饋控制算法、H∞控制、模糊邏輯控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制等。
自適應控制器是根據(jù)被控對象的線性模型,由一組系數(shù)定義的定階控制器,此模型用來預測傳感器的測量信號,預測值與實際測量的偏差用來修正模型中的可變參數(shù)和反饋規(guī)則。如果系統(tǒng)的動態(tài)響應是預先可知的,那么就可以依據(jù)線性物理模型預測出傳感器輸出值,預測偏差用來修正控制系統(tǒng)中的狀態(tài)變量估計值,如轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、位移等,那么即使這些變量沒有進行測量也可以用此方法估算出來。增益調(diào)度控制技術(shù)傳統(tǒng)增益調(diào)度設計方法傳統(tǒng)的增益調(diào)度設計通常是將整個非線性設計任務分解成許多個小的線性子任務后分別進行控制,即首先對非線性系統(tǒng)在各操作點上進行線性化處理,再針對每一個操作點設計適合的線性控制器,最后把這些線性控制器組合在一起以控制整個非線性系統(tǒng)。
增益調(diào)度的最大優(yōu)點是將線性魯棒控制算應用到非線性控制器的設計當中。在傳統(tǒng)的增益調(diào)度設計中,局部控制器原則上是可以采用任何一種適合的線性控制器進行設計,但是其設計的難點就在于如何將這些局部控制器連接在一起實現(xiàn)對整個非線性系統(tǒng)的控制。目前主要有兩種方法:一種是切換方法;另一種是插值方法。雖然傳統(tǒng)的增益調(diào)度設計方案在很多實際生產(chǎn)中似乎能夠發(fā)揮其控制作用,但卻存在許多不足之處。基于LPV的增益調(diào)度設計方法基于傳統(tǒng)增益調(diào)度設計方法上的不足與缺陷,近些年來出現(xiàn)了一種基于線性變參數(shù)(LPV)系統(tǒng)的增益調(diào)度方法。其不同點在于:
①它直接設計出一個完整的控制器,而不是由線性時不變方法設計的局部控制器族組合而成。
②LPV方法是采用基于范數(shù)的性能量度。
③設計方法也融入現(xiàn)代先進技術(shù),如在參數(shù)依賴框架下的H2、H∞控制。這種控制器在預先設定好的運行范圍內(nèi)能夠保證一定的穩(wěn)定性。