风电机组非线性PI变桨控制器设计

袁鹏 张磊

摘要：风力发电机组（风机）由于系统本身的强非线性和运行环境的复杂性导致难以获取精确的数学模型，而且实际系统中，需考虑风机存在输出指令饱和的影响。针对以上问题，在风速高于额定风速时，基于加性状态分解（ASD）动态逆的控制方法对风力发电机组变桨控制问题进行研究，设计非线性PT控制器。通过设计的控制器实现对风机期望功率和转速的跟踪，以及在控制过程中减弱积分饱和作用，满足系统快速响应要求。最后对设计的控制器与传统PT控制器进行仿真对比验证，结果显示所设计的控制器效果优于传统PT，可以控制桨距角得到稳定的风轮转速和功率输出，同时降低输出指令饱和带来的影响，控制系统具有良好的鲁棒性。

关键词：风力发电机组；變桨控制；加性状态分解；动态逆