第50卷第4期2023年4月Vol.50,No.4Apr.2023湖南大学学报(自然科学版)JournalofHunanUniversity(NaturalSciences)液压蓄能式风力机组并网转速解耦优化控制刘婕,刘沛栋,刘睿,张彦,刘微容†(兰州理工大学电气工程与信息工程学院,甘肃兰州730050)摘要:针对在风速、同步发电机负载变化情况下,液压蓄能式风力机组并网转速控制问题,提出一种新型并网转速控制方法——解耦广义预测优化控制方法(DecoupledGeneralizedPredictiveOptimizationControl,DGPOC).首先,DGPOC利用基于广义预测的前馈解耦方法解除变量马达摆角和蓄能器比例阀开度之间的耦合关系,进而调节蓄能器比例阀,依靠蓄能器吸收波动流量,同步调节变量马达摆角实现恒转速控制,解决因风速、同步发电机负载变化引起的变量马达转速波动问题;其次,将蓄能器比例阀的能量损耗作为性能约束项,加入到优化目标函数中,求取最优控制量,从而提高液压蓄能式风力机组风能利用率;最后,利用建立的MATLAB-AMESim联合仿真实验平台验证DGPOC方法的有效性.实验结果表明:DGPOC方法不仅可以实现变量马达摆角和蓄能器比例阀开度两个变量的解耦,提升变量马达转速控制的快速性及鲁棒性,而且能够降低系统的能量损耗.关键词:自动控制技术;并网转速控制;解耦预测控制;液压蓄能式风力发电机组;能量优化中图分类号:TP273文献标志码:ADecoupledOptimalGrid-connectedSpeedControlofAHydraulicStorageTypeWindTurbineLIUJie,LIUPeidong,LIURui,ZHANGYan,LIUWeirong†(CollegeofElectricalandInformationEngineering,LanzhouUniversityofTechnology,Lanzhou730050,China)Abstract:Aimingatgrid-connectedspeedcontrolofahydraulicwindturbinewithbladderaccumulatorundertheconditionsofwindandsynchronousgeneratorloadchanges,anewgrid-connectedspeedcontrolmethodisproposed—decoupledgeneralizedpredictiveoptimizationcontrol(DGPOC).Firstly,thefeedforwarddecouplingmethodandgeneralizedpredictionareusedinDGPOCtoremovethecouplingrelationshipbetweenthevariablemotorswingangleandtheaccumulatorproportionalvalvelift.Theaccumulatorproportionalvalveandthevariablemotorswingangleareadjustedsynchronouslytoachieveconstantspeedcontrol.Secondly,asaperformanceconstraint,theenergylossoftheaccumulatorproportionalvalveisintroducedintotheoptimizat...