风速模型在内的风力发电系统滑模控制

资 源 简 介

风速模型在内的风力发电系统滑模控制

详 情 说 明

正文： 风力发电系统的滑模控制是一种结合风速模型的鲁棒控制策略，旨在提高风电机组在不同风速条件下的稳定性和发电效率。滑模控制通过设计特殊的滑动模态，使系统状态快速收敛并保持在理想轨迹上，有效应对风速波动和系统参数变化带来的扰动。

风速模型在此控制框架中扮演重要角色，它为滑模控制器提供预测性输入。常见的风速模型包括基本风、阵风和渐变风分量，这些模型能够描述实际风场的动态特性。通过将风速模型与发电机组的动力学方程相结合，滑模控制器可以提前计算所需的控制量，从而减少机械应力和功率波动。

与传统PID控制相比，滑模控制的优势在于其对模型不确定性和外部干扰的强鲁棒性。即使风速突变或系统存在未建模动态，控制器仍能维持较高的跟踪精度。然而，滑模控制也可能引入高频抖振现象，需通过边界层设计或高阶滑模方法进行抑制。

在实际应用中，风力发电系统的滑模控制通常与最大功率点跟踪（MPPT）策略协同工作。通过实时调整桨距角和发电机转矩，系统能够在额定风速以下最大化风能捕获，同时在过风速情况下保障设备安全。