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| 1 | 风力发电机组运行状态的混沌特性识别及其趋势预测显示文摘通过对风力发电机组运行状态参数时间序列进行非线性动力学建模,解析了机组运行状态的动力特征,验证了风力发电机组运行状态的混沌特性。在此基础上,根据混沌时间序列的相空间重构理论,应用加权一阶局域预测方法对风电机组运行状态进行混沌预测研究,采用某风场风电机组实际运行数据对预测方法进行检验。计算结果表明,应用混沌预测方法对风力发电机组运行状态进行预测是可行的,具有较高的精度,为风电机组状态预测提供了新的思路。 | 安学利 蒋东翔 | 2010 | 电力自动化设备2010，30，3： | 30 |
| 2 | 风机最大功率点跟踪的失效现象显示文摘针对具有大转动惯量和宽最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)区间的风电机组,发现了一种在传统MPPT控制策略下出现的风机MPPT失效现象。基于对简化风机模型的平衡点及加速/减速区域的分析,从机理上解释了MPPT失效现象的产生原因,即风机的慢动态性能难以跟踪风速的快速波动。进一步,针对多种容量风电机组的仿真统计分析表明,该MPPT失效现象的发生及其对风能利用系数的降低是不能忽视的。特别是在高湍流强度的风速条件下,MPPT失效导致的风能捕获损失率可能高达10%以上。 | 殷明慧 蒯狄正 李群 张小莲 邹云 | 2011 | 中国电机工程学报2011，31，18： | 26 |
| 3 | 风电机组最大功率点跟踪控制的影响因素分析显示文摘将影响风电机组最大功率点跟踪(MPPT)控制的因素划分为风力机的动态性能和最大功率点的跟踪要求两大方面。以此为指导,围绕风速条件和风力机结构提取出多个具体的影响因素,包括平均风速、湍流强度、空气密度、风力机的转动惯量、叶片尺寸和最佳叶尖速比。通过仿真分析这些具体因素与现有两种功率曲线改进方法中的设定参数的量化关系,探讨它们对MPPT控制的影响与作用机理。研究结果表明,风速环境和风力机结构参数的变化都会改变风电机组的MPPT效果。因此,在设计与应用MPPT控制时,需要全面考虑上述因素的影响,并相应调整控制器参数。文中工作将为MPPT控制的优化设计奠定基础。 | 张小莲 殷明慧 周连俊 邹云 陈志强 | 2013 | 电力系统自动化2013，37，22： | 24 |
| 4 | 风电与火电机组的一次调频技术分析及比较显示文摘介绍了风电与火电机组常规的功率控制方法,分析及比较了其系统结构及控制层面的异同点;在此基础上,结合目前最新的风电与火电机组一次调频技术要求,分别从快速性和持续性2个方面系统性地总结和评价了现有的各种一次调频技术,从本质上揭示了风电实现一次调频的关键在于机-电协调控制;分别从单机机组、风电场级和电力系统3个层面对风电一次调频技术未来的发展方向进行了展望。 | 郑重 杨振勇 李卫华 | 2017 | 电力自动化设备2017，37，12： | 24 |
| 5 | 跟踪区间优化的风力机最大功率点跟踪控制显示文摘基于收缩跟踪区间的最大功率点跟踪控制能够改善湍流风速条件下大转动惯量风力机的风能捕获效率。但是,该方法仅依据平均风速优化设定收缩跟踪区间,忽略了湍流强度、风力机的某些气动、结构参数(如最佳叶尖速比、转动惯量等)等其它影响因素。考虑到跟踪区间优化设定与多种因素存在难以解析描述的复杂关系,提出了一种运用径向基函数神经网络优化跟踪区间的最大功率点跟踪控制。该改进方法以平均风速和湍流强度作为神经网络的输入变量,以具体风力机仿真数据作为训练样本,以补偿系数作为神经网络的输出变量。从而使得跟踪区间的优化设定不仅能够考虑变化的风速条件,而且能同时反映具体风力机的气动、结构设计。最后,对模拟风速序列进行了仿真计算与比较分析,验证了该方法的有效性和优越性。 | 殷明慧 张小莲 邹云 周连俊 | 2014 | 电网技术2014，38，8： | 19 |
| 6 | 基于灰色关联度的风机MPPT控制影响因素分析显示文摘鉴于现有研究未明确指出诸多因素对风机最大功率点跟踪控制性能的影响程度及其主导因素,基于灰色关联度理论定量评估了多种相关因素对最大功率点跟踪控制性能的影响程度。以多种影响因素作为子序列,包括空气密度、风速湍流强度、平均风速、风力机转动惯量、半径和最佳叶尖速比,将评估最大功率点跟踪控制性能的平均风能利用率作为主序列,通过灰色关联度分析获取这些因素对平均风能利用率的影响程度。研究结果表明,湍流强度和转动惯量是影响风机最大功率点跟踪控制性能的主导因素,应在风力机结构设计和最大功率点跟踪控制系统优化时重点考虑。 | 张小莲 郝思鹏 李军 蒋春容 | 2015 | 电网技术2015，39，2： | 17 |
| 7 | 基于尾流效应的风电场最大出力优化控制显示文摘当前单台风电机组普遍采用最大风能捕捉方案,往往因忽略尾流效应而未能实现整个风电场的出力最大,故有必要提出一种考虑尾流效应的风电场最大出力优化控制方案。文章采用了Park尾流模型,重点研究了风电场功率分配优化策略,该策略通过内点法调整尾流效应下各机组的轴向诱导因子,进而协调优化机组的有功功率。针对不同的风速区域设置相应的控制策略,从而构建了优化控制方案的基本框架。给出了方案的具体思路,并以江苏某海上风电场为例,对比传统的最大风能捕捉方案,验证了所提方案的有效性。 | 杨志超 高丙团 叶飞 薄鑫 | 2017 | 电力建设2017，38，4： | 9 |
| 8 | 基于模糊PID控制器的海上风电机系统仿真模拟显示文摘当海上风电机的风轮运转时,由于风速的变化和风力涡轮机的惯性,风轮速度的变化不能与风速的变化保持同步,因此控制系统长时间处于瞬态过程中。文章主要研究了海上风力发电机仿真模拟技术和模糊PID控制器设计。通过Matlab建立了风机Simulink模型。与传统的PID控制相比,模糊PID控制器具有快速响应和良好的动态特性。 | 张美满 包雄关 | 2020 | 船舶工程2020，42，3： | 9 |
| 9 | 风电机组轴系的剩余寿命预估显示文摘风电机组轴系作为传动系统的关键部件,其剩余寿命的准确预估有利于维修方案的优化,从而有效降低运行成本。提出了一种风电机组轴系的退化-扭振耦合模型,结合了慢速的退化过程和快速的转动行为,同时引入不确定量风速对轴系退化的影响。运用四阶龙格-库塔算法和雨流统计法,通过多次蒙特卡罗模拟得到退化度曲线,进一步求得剩余寿命的期望和方差。结果表明,风电机组轴系的退化度呈指数发展,剩余寿命的期望和方差随退化度呈负指数变化。 | 赵洪山 李自立 | 2020 | 电力自动化设备2020，40，6： | 8 |
| 10 | 大型直驱风电机组快速响应控制策略显示文摘提出基于电压前馈解耦电流矢量控制策略,设计转动惯量在线辨识及负载转矩实时观测器,并将实时观测的负载转矩补偿于电流控制环,既消除耦合项的影响、减小电流跟踪误差,又加快了转速控制响应速度、进一步提高转速控制精度。以2 MW永磁直驱风电机组作为研究对象,采用MATLAB/Simulink对所提控制策略与PI电流反馈解耦控制进行仿真对比,并对转动惯量在线辨识及负载转矩实时观测进行了仿真验证。验证证明了所提策略的正确性、可行性和有效性。 | 刘波 潘巧波 | 2015 | 电机与控制应用2015，42，11： | 8 |
| 11 | 考虑湍流频率因素的风力机最大功率点跟踪控制显示文摘湍流风速的频率会影响风力机最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)的性能,却被目前的MPPT控制及其改进方法所忽略。因此,为进一步提高风能捕获效率,该文基于收缩跟踪区间的功率曲线调整方式,采用响应面近似模型构建最佳起始转速与3种风速特征指标(平均风速、湍流强度、湍流频率)的函数关系,进而提出能够更加全面响应湍流风况变化的改进功率信号反馈法。该方法对湍流风速的考虑更为完善,因而能进一步提高风能捕获效率以及风力机MPPT对湍流风况的适应性。最后,利用美国国家可再生能源实验室(national renewable energy laboratory,NREL)开发的FAST(fatigue,aerodynamics,structures,and turbulence)软件,针对NREL CART3风力机进行了仿真比较分析,验证了该方法的有效性与先进性。 | 周连俊 殷明慧 陈载宇 邹云 | 2016 | 中国电机工程学报2016，36，9： | 7 |
| 12 | 一种风电机组在低风速区间的功率控制方法显示文摘由于在低风速区间风速变化较快、风能密度较低,因此对风电机组的功率转换效率造成了较大影响。针对风电机组在低风速区域的运行特点,从功率控制角度出发,以提高风电机组功率输出效率为目的,采用最大功率点跟踪控制策略(MPPT)实现对风能最大限度的捕获,提出了大范围快速对焦最优转速的控制策略。与传统爬山法相比,该方法具有寻优速度快、精确度高、简单易行的优点。在Power Simulation(PSIM)环境中仿真分析,研究结果表明:该控制策略对提高机组稳定性和功率转换效率具有一定的价值。 | 张安安 郭红鼎 于兵 李楠 李超 | 2015 | 电力系统保护与控制2015，43，23： | 7 |
| 13 | 考虑输入饱和的直驱式永磁同步风力发电系统最大功率跟踪控制显示文摘针对具有大转动惯量、模型参数不确定性的直驱永磁同步风力发电机,为解决风机变流器输入饱和约束引发的控制稳定性问题,利用Lyapunov稳定性理论,提出一种同时考虑输入饱和与损耗转矩参数不确定性的自适应转速控制策略,使风机在低风速阶段快速跟踪最大功率点,提高对风能的捕获效率。仿真验证所提出控制器的有效性,结果表明,在系统出现输入饱和情况时,考虑饱和输入的自适应控制方法可以保证系统稳定,具有响应速度快、超调量小的优点,保证了转速跟踪的效果,实现最大风能跟踪的控制。 | 王天钰 魏星 徐家俊 王晓茹 | 2015 | 电力自动化设备2015，35，7： | 7 |
| 14 | 面向风电机组有功功率控制的风轮变速运行模式比较研究显示文摘电力系统迫切需要风电机组(简称风机)从最大功率点跟踪控制转变为支撑电网二次调频的有功功率控制(active power control,APC)。延续最大功率点跟踪控制的设计思路,现有风机APC控制研究大多基于系统稳态的视角,将风机控制到稳定平衡点,在稳定平衡点处响应电网指令和维持机电动态稳定。但面对湍流风速,大惯量风轮实际上处于不断变速的动态过程中,而非持续运行在稳定平衡点处,对APC控制性能造成不容忽视的影响。为此该文从现有风机APC控制策略中归纳出两种风轮变速运行模式:主动变速和被动变速,两者对应于截然不同的变速机理和动态过程。运用频域分析和实验数据分析,比较了两种变速运行模式在功率指令响应性能、传动链载荷及变桨执行机构疲劳载荷方面的差异。结果表明,被动变速放弃了对稳定平衡点的跟踪,利用风轮惯性响应缓冲风速波动,更适用于湍流风速场景。该文工作为风机APC控制设计与性能优化提供了风机运行机理方面的基础。 | 殷明慧 顾伟 陈载宇 邹云 | 2022 | 中国电机工程学报2022，42，12： | 5 |
| 15 | 适应湍流风况变化的风能捕获量-载荷多目标优化最大功率点跟踪控制显示文摘大型风力机广泛应用功率信号反馈(power signalfeedback,PSF)方法实现最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)控制。而目前该方法的改进大多仅专注风能捕获量的提升,忽视了由此导致的转矩剧烈变化对载荷的负面影响。因此,PSF方法的改进有必要在风能捕获和载荷之间进行权衡。根据对风能捕获量和载荷相互影响的仿真分析,发现两者的均衡协调需随湍流风况而改变。基于此,提出了考虑湍流风况变化的风能捕获量-载荷多目标优化MPPT控制。该方法基于恒带宽PSF方法,采用响应面模型离线构建风能捕获量-载荷均衡的决定参数(即带宽)的最优值与湍流风速特征指标的非线性函数关系,通过带宽设定值随风速特征的在线调整,实现了风能捕获量-载荷的多目标优化。最后,应用FAST(Fatigue,Aerodynamics,Structures and Turbulence)软件的仿真结果验证了该方法的有效性。 | 周连俊 殷明慧 周前 陈载宇 汪成根 邹云 | 2017 | 电网技术2017，41，1： | 5 |
| 16 | 基于MPPT算法的风光互补发电实验系统的研究与实现显示文摘从电力电子、自动控制和优化算法3个角度,采用开放式架构,设计基于MPPT控制技术的风光互补发电的实验系统。在该系统中,采用模拟的风光能源展示风光发电的特性;利用升降压组合电路及多种控制优化算法,测试、比较不同工况条件下的最大功率跟踪(MPPT)控制策略。同时完善了风光互补控制的保护措施,对蓄电池充电控制方案分段优化,采用良好的人机交互界面,实现了风光互补发电实验系统多功能和智能化。 | 郭栋 徐欣 杨根科 徐敏 田作华 朱青山 | 2013 | 实验室研究与探索2013，32，6： | 4 |
| 17 | 分频风力发电系统最优功率输出控制显示文摘对变速变频(VSVF)运行的分频异步风力发电系统进行无风速检测的最优功率输出控制策略进行了研究。将转子磁链定向的矢量控制技术应用于异步风力发电机,通过控制异步风力发电机电磁转矩来调节风力发电机组的转子转速,控制风力机组的风能利用系数;在PSCAD/EMTDC中建立了分频异步风力发电系统的模型,计及了尾流效应;并对最优风能捕获和最优功率输出这2种控制策略进行对比分析。通过仿真算例进行了验证,结果表明,在自然风速波动的情况下,采用最优输出功率控制,可以有效地减小风力发电机组转轴机械应力以及输出功率的波动,提高输出功率的质量。 | 朱卫平 王秀丽 王锡凡 | 2010 | 电力自动化设备2010，30，6： | 4 |
| 18 | 考虑变化湍流风速条件的风电机组改进自适应转矩控制显示文摘对于实现风电机组最大功率点跟踪的最优转矩控制,通过适当减小转矩增益可以有效提升风能捕获效率。但现有研究发现,变化的湍流风速条件不仅会改变最佳转矩增益系数,还会影响用于寻优该值的自适应算法的收敛性能,进而导致难以提高甚至降低风能捕获效率的问题。为此,通过分析风速条件变化影响自适应算法的机理,发现了导致该算法搜索方向持续出错而恶化风能捕获效率的风速条件渐变良好场景。在此基础上,提出了考虑变化湍流风速条件的改进自适应转矩控制,通过引入动态风能捕获损失量指标识别出此类场景,结合中断与重启搜索机制,防止自适应算法搜索发散,从而提升风电机组发电效率。最后,基于风电机组传动链模拟实验平台,分析验证所提方法的有效性。 | 周连俊 殷明慧 杨炯明 邹云 张刘冬 | 2021 | 电力系统自动化2021，45，1： | 4 |
| 19 | 双馈风电机组总体控制策略及运行性能显示文摘为了全面准确分析并网风力发电机组实时运行特性,有必要对风电机组总体控制策略及其运行性能进行研究。针对双馈风力发电机组类型,建立了风力机、传动链和双馈发电机的数学模型。从风能最大利用和风机安全运行角度,提出了考虑电机损耗最小的风电机组最大功率输出控制策略,以及考虑转速和功率限制的变桨控制策略。结合双馈发电机功率解耦控制策略对风电机组的总体运行性能进行了仿真。通过仿真、理论分析以及实际风电机组运行数据的比较,结果表明所建立的双馈风电机组数学模型和总体控制策略是有效的。 | 张治俊 李辉 陈宏文 杨超 唐显虎 | 2011 | 重庆大学学报(自然科学版)2011，34，7： | 3 |
| 20 | 改进型双馈风力发电机最大功率点跟踪策略显示文摘针对传统双馈风力发电机最大功率点跟踪极值搜索策略将正弦信号作为搜索信号而很难将正弦信号从总的输出信号中区分出来的问题,提出了一种利用风湍流作为极值搜索信号的改进型最大功率点跟踪策略。该改进策略对叠加风湍流的叶尖速比和功率系数进行傅里叶变换,获得相位差信息,从而确定叶尖速比变化方向,使双馈风力发电机达到最佳运行工作点。仿真结果表明,该改进策略可控制风力发电机转速较好地跟踪风速变化,实现了额定风速以下运行区域的最大风能捕获。 | 梁轶群 王华君 陈林 | 2013 | 工矿自动化2013，39，8： | 2 |
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