基于梯度下降法的风力机特性模拟研究

韩肖清，董 升

（太原理工大学电气与动力工程学院，山西 太原 030024）

基于梯度下降法的风力机特性模拟研究

韩肖清，董 升

（太原理工大学电气与动力工程学院，山西 太原 030024）

建立了风力机运行特性的数学模型，在此基础上创建了风力机模拟系统。通过对比风力机与直流电动机模型的异同以及运行特性的相似性，提出基于BUCK斩波电路的直流电动机电流闭环控制系统的模型，并进行仿真分析。仿真结果表明，采用梯度下降法的自适应PI控制的风力机特性的模拟，比传统PI控制具有更高的精度及更快的响应速度，可方便应用于实验室环境下风力发电技术的研究。

风力发电；特性模拟；梯度下降法的自适应PI控制；BUCK电路

0 引言

风能是一种取之不尽、清洁无污染的“绿色能源”。近年来，风力发电技术得到飞速的发展，并得到广泛的应用[1]。为详细研究风力发电技术，将风力机与发电机直接连接，现场做试验是较理想的方法。但是国内多数实验室还没有风力机或风电场，因此，如何在实验室条件下模拟风力机特性，是深入研究风力发电技术的前提，具有重要的现实意义。目前，风力机模拟系统的相关研究逐渐增多，根据所采用电机的不同，可将风力机模拟系统分为直流电动机[1-5]、异步电动机[6-8]和永磁同步电动机[9]三类。文献[2]采用直流电动机来模拟风力机的转速-功率特性，但是仅仅局限于风速不变的情况，考虑到风的随机变化性，不能真实地反映风力机的输出特性。……