[发明专利]一种低风速下风力发电机组MPPT自适应控制方法

权利要求书

1.一种低风速下风力发电机组MPPT自适应控制方法，其特征在于，包括如下工作步骤：

步骤1：通过风机的模型仿真得到标准空气密度下扭矩给定系数K_仿真以及最优叶尖速比λ_opt，根据最佳叶尖速比法，由得到风机低风速段不同的风速V_j下的对应的风机转速ω_j，其中，R为风轮半径，j＝1...m，m为≥2的自然数；以设定的步长△f和上、下扰动数量n对K_仿真进行扰动，得到一系列不同的扭矩给定系数值K_i，满足如下关系K_i＝K_仿真-(n+1-i)△f，其中，i＝1...2n+1，n为≥2的自然数；

步骤2：使风机分别在步骤1所述的不同的扭矩给定系数K_i下面并网运行，生成各扭矩给定系数下运行时30秒均值采样的风速-功率曲线，记为历史风速-功率曲线，共计2n+1条；并网运行时低风速下的扭矩输出T_i，满足如下关系:其中，ρ_实际为风机轮毂高度处实际空气密度，ρ_标准为风机标准空气密度，ω为风机转速，i＝1...2n+1；

步骤3：比较步骤2所述2n+1条风速-功率曲线在步骤1所述风速V_j处的功率，V_j处的最大功率对应的扭矩给定系数为V_j处的最优扭矩给定系数K_opt-j，从而得到ω_j-K_opt-j关系表，利用线性插值法，得到风机在不同转速ω下的最优扭矩给定系数K_opt；然后使风机分别在上述线性插值得到的K_opt下面并网运行，生成30秒均值采样的风速-功率曲线，记为实际风速-功率曲线，并网运行时低风速下的扭矩输出T，满足如下关系：其中，ρ_实际为风机轮毂高度处实际空气密度，ρ_标准为风机标准空气密度，ω为风机转速；

步骤4：最优扭矩给定系数K_opt-j的修正，当实际风速-功率曲线中风速V_j下的功率值比历史风速-曲线中V_j对应的最大功率值低，且超过阈值时，将历史风速-功率曲线中的V_j对应的最大功率值更新为实际风速-功率曲线对应值，然后重新按照步骤3的方法获取K_opt-j，并重新统计实际风速-功率曲线。

2.根据权利要求1所述的一种低风速下风力发电机组MPPT自适应控制方法，其特征在于：所述实际风速-功率曲线的采样数据点数为所述历史风速-功率曲线采样点数的y倍，y为≥2的实数。

3.根据权利要求1所述的一种低风速下风力发电机组MPPT自适应控制方法，其特征在于：步骤2和步骤3中，所述30秒均值采样点的风速-功率曲线，其采样风速为实际测量风速折算到标准空气密度下的风速，处理方式如下：

式中ρ_实际为风机轮毂高度处实际空气密度，ρ_标准为风机标准空气密度，V_实际为实际测量风速，V_标准为实际测量风速折算到标准空气密度下的风速。