风能转换系统的执行器故障检测研究

【摘要】：针对非线性风能转换系统(Wind Energy Conversion System,WECS),设计滑模观测器,实现执行器的故障检测。首先,建立风力发电系统的数学模型,并将其状态方程中的非线性项拆分出来,作为不确定部分,设计了一种非线性滑模状态观测器。然后,通过非线性滑模观测器来产生对不确定部分具有鲁棒性和对执行器故障具有敏感性的输出误差,以输出误差作为残差来判断系统的故障是否发生,从而达到执行器故障检测的目的。最后,利用李雅普诺夫稳定性理论,对所设计的非线性滑模观测器的稳定性进行了证明,并通过对该系统进行仿真验证了控制策略的有效性。 【作者单位】： 江南大学电气自动化研究所;
【关键词】： 非线性风能转换系统 执行器故障检测 非线性滑模观测器 李雅普诺夫稳定性理论
【基金】：国家自然科学基金(61573167,61572237) 高等学校博士学科点专项科研基金(20130093110011)
【分类号】：TM614
【正文快照】： 1引言风电能源是世界上发展最快的可再生能源,已经成为解决世界能源问题不可或缺的重要力量[1]。风力发电设备通常建在高山或远离海岸的地方,气候变化不可预测,在这样高度恶劣、复杂的工作环境中,传感器、执行器故障时有发生,再加上风能转换系统(WECS)本身是一个高阶、非线性

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