[摘 要]對風力發(fā)電機組的非線性自適應控制方法進行研究，能夠有效提高風力發(fā)電機組的應用質(zhì)量。基于此，本文將對風力發(fā)電技術(shù)以及非線性自適控制技術(shù)進行分析，并對風力發(fā)電機組的非線性自適控制方法進行研究，其中主要包括最大功率捕捉、不確定風速測量下的功率捕捉、雙饋感應風力發(fā)電機控制以及非線性自適應變槳控制四方面內(nèi)容。
　　[關(guān)鍵詞]風力發(fā)電機組；非線性自適應控制；功率捕捉
　　中圖分類號：S655 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0353-01
　　前言
　　隨著地球上不可持續(xù)能源越來越少，能源使用問題逐漸成為人們關(guān)注的重點問題，同時能源的擁有量在某種程度上代表著一個國家的發(fā)展程度。另外，隨著時代的發(fā)展，人們對能源的需求量也越來越大，這就需要對不可再生能源進行有效管理，對可再生能源進行充分利用。其中風力屬于可再生能源，風力資源的分布較為廣泛，由此可以對其進行有效利用。風力資源應用最廣的領(lǐng)域就是風力發(fā)電，在風力發(fā)電中，最關(guān)鍵的一項技術(shù)為控制技術(shù)的應用，本文將對風力發(fā)電中非線性自適應控制方法進行重點研究。
　　一、風力發(fā)電技術(shù)以及非線性自適控制技術(shù)
　　風力發(fā)電技術(shù)主要涉及到控制技術(shù)、機械工程技術(shù)、電機學技術(shù)以及微電腦技術(shù)等多項技術(shù)，目前，風力發(fā)電技術(shù)在我國已經(jīng)得到良好的發(fā)展，已經(jīng)由最初的幾十千瓦發(fā)展到現(xiàn)在的幾兆千瓦，并且我國的風力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)開始向海洋領(lǐng)域發(fā)起挑戰(zhàn)。其中風力發(fā)電機組主要包括以下幾種結(jié)構(gòu)，如空氣動力學系統(tǒng)、機械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等，其中執(zhí)行系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)中采用的設(shè)備為執(zhí)行器以及控制器，電氣系統(tǒng)采用的設(shè)備為發(fā)電機，機械系統(tǒng)采用的設(shè)備為傳動機，他們共同組成了風力發(fā)電系統(tǒng)。目前，我國由于國土面積遼闊，因此具有廣泛的風力資源，無論是在陸地上還是海上，都可以采用風力發(fā)電技術(shù)進行發(fā)電。但是由于地形因素的影響，我國風力資源的分布情況并不均勻，這就導致我國部分地區(qū)不能夠使用風力發(fā)電技術(shù)，風力資源主要存儲在我國北部以及沿海地區(qū)。近幾年，我國風力發(fā)電技術(shù)取得了巨大的進步，我國在2013年新裝機的容量較比上一年來說取得了明顯的增長，容量約為16.5GW，同時成本也有所下降，平均成本在4000/KWH，占我國總發(fā)電量的比重也有所增加，滿負荷運行的時間已經(jīng)達到了2080小時，根據(jù)以上數(shù)據(jù)能夠得出，我國風力發(fā)電技術(shù)始終處于穩(wěn)定增長的狀態(tài)。
　　控制技術(shù)是風力發(fā)電中應用的關(guān)鍵技術(shù)，目前，我國控制技術(shù)已經(jīng)取得了較大的進步，同時隨著時代的發(fā)展而發(fā)展，不斷縮短我國與先進國家的技術(shù)水平。我國發(fā)電機的控制技術(shù)實施的主要方式是利用控制軟件進行的，其中主要應用仿真軟件技術(shù)，對最終運行質(zhì)量影響最大就是技術(shù)實施的有效性[1]。
　　二、風力發(fā)電機組的非線性自適控制方法
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　　最大功率捕捉主要針對風速的不同進行研究，由于風力發(fā)電機組的工作地點不同，因此在實際工作中的風速也不同，為了保證最終發(fā)電質(zhì)量，可以將風力發(fā)電機組分為兩部分進行，一部分為低風速發(fā)電機，另一部分為高風速發(fā)電機，通過對其中最大風能進行捕捉計算，能夠計算出其中發(fā)電的最大功率，這種控制技術(shù)與傳統(tǒng)的控制技術(shù)相比具有靈活性，在實際控制過程中，可以根據(jù)發(fā)電機組的實際運行情況進行數(shù)據(jù)變換，最終實現(xiàn)穩(wěn)定的性能指標，這種方式能夠?qū)⑦\行過程中的誤差降到最低點。在對其中控制器進行設(shè)計選擇的過程中，控制器要保證系統(tǒng)在運行過程中的超調(diào)量小于3×105W，平均風速在9M/S，運行誤差在-2000W-4000W之間，只有滿足以上要求的控制器，才能夠?qū)⑵鋺�用在運行系統(tǒng)中。
　�。ǘ�）不確定風速測量下的功率捕捉
　　上文介紹了在高風速以及低風速兩種情況中應該使用的控制技術(shù)，本段將對風速不確定的情況下，使用何種技術(shù)進行判斷，其中，導致風速測量不確定的原因主要包括風速測量中的噪音等影響因素，在此過程中，主要通過跟蹤器對風速測量中的變化值進行測量。在氣動轉(zhuǎn)軸不知道的情況下，應用自適用控制器能夠?qū)ο到y(tǒng)中的參數(shù)進行識別，這種方式不需要對系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)進行事先熟悉，能夠?qū)ζ渲苯舆M行識別。如果不知道系統(tǒng)中的啟動轉(zhuǎn)矩，則可以利用在線學習器對系統(tǒng)中氣動轉(zhuǎn)軸的變化進行測量，并將測量結(jié)果制定成一個動態(tài)變化圖，這種方式能夠避免控制器在運行過程中對其產(chǎn)生依賴作用。由此可以看出，在風速不確定的情況下，利用以上兩種類型的控制器，都能夠?qū)ο到y(tǒng)進行有效控制，進而保證風力電機組的發(fā)電質(zhì)量。
　�。ㄈ�）雙饋感應風力發(fā)電機控制
　　在雙饋感應風力發(fā)電控制中，主要對其中的控制目標進行分類，將目標大致分為有功調(diào)節(jié)以及無功調(diào)節(jié)兩種，其中有功調(diào)節(jié)的控制目標主要是將該系統(tǒng)在運行過程中獲得較多的能量，無功調(diào)節(jié)控制目標主要是根據(jù)實際情況制定相應的無功功率，其中主要包括電網(wǎng)的實際需求對電網(wǎng)進行跟蹤測量。為了優(yōu)化系統(tǒng)中的有功功率，主要采用的方式為自適應技術(shù)，利用該技術(shù)對系統(tǒng)中的電磁轉(zhuǎn)矩進行跟蹤測量，并對其進行計算，最終得出參考轉(zhuǎn)矩。為了優(yōu)化無功功率系統(tǒng)中的自適應控制器，需要對系統(tǒng)中的無功功率軌跡進行測量，這種方式能夠?qū)ο到y(tǒng)的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控。在對該系統(tǒng)中的風力發(fā)電機進行控制計算的過程中，主要采用的算法為上下界誤差算法，利用這種算法能夠?qū)�無功以及有功兩種類型的系統(tǒng)進行控制計算，這種方式能夠提高系統(tǒng)整體的運行效率。
　�。ㄋ模┓蔷�性自適應變槳控制
　　非線性自適應變槳控主要針對的是在高風時段系統(tǒng)中的控制問題，在此過程中發(fā)電機中的轉(zhuǎn)矩需要維持在一個穩(wěn)定的狀態(tài)，通過對系統(tǒng)中漿距進行調(diào)節(jié)的方式對系統(tǒng)進行跟蹤測量，這種方式能夠?qū)︼L力發(fā)電機組中的發(fā)電功率進行限制，進而保證風力發(fā)電機組在運行過程中的安全性。但是在該階段，由于其中環(huán)境具有較強的變化性，因此在建立仿真模型的過程中，無法將顯示變量作為其主要的控制信號，這就為仿真系統(tǒng)的建立提供一定難度。針對這一現(xiàn)象，有關(guān)人員在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學的基礎(chǔ)上制定了一種智能變槳方法，這種方式不僅能夠?qū)ο到y(tǒng)的不確定因素進行有效管理，同時還能將系統(tǒng)中的風輪轉(zhuǎn)速保持在一定的范圍內(nèi)，提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性以及有效性[2]。
　　結(jié)論
　　綜上所述，隨著人們對風力發(fā)電機組非線性自適應控制方法的重視程度越來越高，如何提高風力發(fā)電機組的應用質(zhì)量，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點問題。本文通過對風力發(fā)電機組分非線性自適應控制方法進行研究發(fā)現(xiàn)，對其進行研究，能夠有效提高風力發(fā)電機組的應用質(zhì)量，同時還能夠提高我國整體風力發(fā)電系統(tǒng)的控制質(zhì)量。由此可以看出，對風力發(fā)電機組的非線性自適應控制方法進行研究，能夠為今后風力發(fā)電機組控制質(zhì)量今后的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
　　參考文獻
　　[1] 李丹.風力發(fā)電機組故障特征及基于警報信號的故障診斷研究[D].南京理工大學，2017.
　　[2] 劉剛.關(guān)于風力發(fā)電機組變流器技術(shù)的探究[J].科技展，2016，26（17）：91-92.

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