风力发电机最大功率控制系统模型

资 源 简 介

风力发电机最大功率控制系统模型

详 情 说 明

风力发电机的最大功率控制系统是实现高效能量捕获的关键技术。该系统通过实时调整发电机转速，使风力机始终工作在最佳叶尖速比状态，从而从变化的风速中提取最大可能的机械功率。

在Matlab环境下搭建的10kW级控制系统模型主要包含三个核心模块：风速特性模拟单元、最大功率点跟踪算法（MPPT）以及发电机控制单元。系统首先通过风速传感器采集实时数据，结合风力机的气动特性曲线计算出当前理论最大功率点。

控制策略通常采用爬山搜索法或最优转矩法，通过不断微调发电机电磁转矩，使系统工作点沿功率-转速曲线向峰值移动。对于10kW级别的中小型风机，模型还需考虑低速轴机械惯性和变频器的动态响应特性。

该模型适用于微电网仿真场景，能够模拟实际风电系统中常见的风速波动、电网频率扰动等工况，为评估微电网内多能源协调控制策略提供测试平台。通过调整模型参数，可以研究不同风况下系统的动态响应特性及并网电能质量。