25、风力发电系统中模糊逻辑控制（FLC）的应用实例

风力发电系统中模糊逻辑控制（FLC）的应用实例

1. 风力发电系统概述

风力发电系统（WEC）通常包含多个控制模块，以实现对发电过程的精确控制。在风力发电机一侧，通过控制失速和桨距角来匹配需求功率；同时，控制励磁电容的切换以调节无功功率，进而稳定感应发电机的端电压。此外，根据与负载或电网的接口方案，还会使用额外的控制器。在AC/DC/AC接口单元中，整流器和逆变器的控制对于电压幅值和频率的控制也至关重要。除了主要的运行组件外，还有一些额外的设计标准需要控制器，例如谐波消除、功率调节、负载功率匹配和最大功率跟踪等。

2. 示例10.1：独立单相微型风力发电系统

• 系统描述 ：该系统直接通过输电线路连接到单相负载母线，为线性、非线性和电机型负载供电。为了提高供电质量，设计了基于Sharaf研究成果的动态电压调节器（DVR），并使用模糊调谐PI控制器进行控制。
• 系统参数 ：
  • 风力发电机风速为10 m/s，输出功率为10 kW，驱动一台10 kW、三相、380 V、50 Hz的鼠笼式感应发电机（SCIG）。
  • DVR为开关功率滤波器（SPF）类型，位于母线b1和b2之间。
  • 三相定子绕组作为单相SCIG运行，在星形连接的定子绕组中串联两个电容器Cs，SCIG输出端的电容器组Ce用于励磁。
• 控制过程 ：
  • DVR/SPF通过控制开关S1和S2的切换时刻来控制负载母线或母线b2