改进的MPPT变增益极值搜索法提升风能转换系统效率

本文主要探讨的是风能转换系统的最大功率点追踪（MPPT）控制中的一个重要改进——变增益极值搜索控制。作者朱芸和纪志成针对双馈感应电机驱动的风能转换系统，提出了这一创新方法，旨在解决传统MPPT策略在参数调整灵活性和精确性上的局限性。风能作为一种分布式、易受气象影响的可再生能源，其高效转换对于缓解能源短缺和环境保护具有重要意义。 传统MPPT策略，如“登山法”，在风能转换系统中的应用虽然取得了一些成果，但仍存在如估计误差和高频抖动等问题，导致系统性能受限。为改善这些不足，文献中提及了模糊MPPT控制，它通过模糊逻辑增加控制器的适应性和可靠性，但对系统模型的精确性要求较高。 作者提出的变增益极值搜索控制（ESC）策略，是针对模型不确定性的一种解决方案。它通过加入正弦激励信号，利用风速的变化动态调整系统参数，从而实现实时寻找并保持最佳叶尖速比，进而提升风能捕获率。然而，ESC在确定积分系数时面临挑战，需要反复试验才能找到最优值，这限制了其在实际应用中的效率。 本文通过仿真分析展示了改进后的MPPT变增益极值搜索控制在提高风能捕获率和优化系统动态性能方面的优势。尤其是在系统稳定运行阶段，该方法能够有效抑制振动，使得风能转换系统在实际运行中更加稳定和高效。因此，这项研究对于推动风力发电技术的发展，特别是在最大化风能利用率方面，具有重要的理论价值和实践意义。