控制理论与应用

作者：陈载宇,李阳,殷明慧,顾伟峰,刘建坤,邹云

单位：南京理工大学自动化学院,南京理工大学自动化学院,南京理工大学自动化学院,北京金风科创风电设备有限公司,国网江苏省电力有限公司电力科学研究院,南京理工大学自动化学院

关键词：风电机组; 最大化风能捕获; 最大功率点跟踪; 慢动态特性; 参考输入优化; 强化学习

基金：国家自然科学基金项目(61773214, 51977111), 江苏省“六大人才高峰”高层次人才项目(XNY–025), 江苏省科技成果转化专项资金项目(BA2019 045)资助

变速风电机组在额定风速以下应用最大功率点跟踪实现最大化风能捕获. 然而, 大惯量风电机组在面对快速波动的湍流风速时, 因转速调节慢而难以保持运行于最大功率点. 本文研究进一步发现, 平均转速跟踪误差与整体的风能捕获效率并非单调关系, 这使得当前以减小转速跟踪误差为目标的控制器设计难以有效提升风电机组的发电效率. 为此, 本文以提升风能捕获效率(而非减小转速跟踪误差)为目标, 提出一种基于参考输入优化的风电机组最大化风能捕获方法. 考虑到参考转速对风能捕获效率的复杂影响难以准确建模, 本文借助深度确定性策略梯度(DDPG)强化学习算法实现参考输入优化. 仿真结果表明该方法能够有效提升湍流风下变速风电机组的风能捕获效率.

来源：2022年第7期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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