模糊PI控制器优化双馈风力发电机功率控制：解耦与动态性能提升

本文档主要探讨了双馈风力发电机功率解耦模糊控制器的设计，发表于2011年的《沈阳工程学院学报》（自然科学版）。作者姚兴佳、刘中亮和邢作霞针对双馈感应电机（DFIG）双闭环控制系统的不足，即功率外环PI调节器的自适应能力较弱，提出了采用模糊-PI（Fuzzy-PI）控制器来替代传统的PI控制器。 文章首先从风力机和DFIG的基本原理出发，构建了风力机的数学模型，并进一步建立了基于定子磁链定向的DFIG动态数学模型。这种模型有助于理解和控制风力发电机的运行状态，特别是在功率调节方面，定子磁链定向提供了有效的控制手段。 在设计中，Fuzzy-PI控制器的优势在于它能够快速响应有功功率的跟踪需求，减少超调，从而提高了系统的动态性能。相比于传统的PI控制器，Fuzzy-PI策略展现了更好的控制效果。通过仿真结果，论文证实了Fuzzy-PI控制器在保证功率解耦的同时，具有出色的动态和静态控制性能，证明了所提控制策略的有效性和实用性。 该研究还强调了变速恒频风力发电系统的重要性，DFIG在其中扮演的关键角色以及其双向功率流动的能力。通过多种建模方式和控制策略的研究，论文指出当前双馈风力发电机大多采用同步旋转坐标系下的矢量控制方法，但模糊-PI控制器的引入提供了新的控制视角。 关键词包括变速恒频（VSCF）、双馈感应电机、Fuzzy-PI和解耦控制，这些关键词揭示了论文的核心研究内容和技术焦点。此外，研究得到了国家863计划的资助，反映出该领域的研究得到了国家层面的重视和支持。 这篇论文提供了一种创新的控制解决方案，旨在提高双馈风力发电机的性能，对于推动风力发电技术的发展具有重要意义。