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摘要：本文主要分析了风能转换系统优化的概况，阐述了风能转换系统的优化控制办法，最后总结了风能转换系统优化控制的积极作用和优势，旨在采取良好的优化控制方法，让风能转换系统在安全稳定运行的前提下，获取最大风能。
关键词：风能转换系统；优化控制；实现方法
一、风能转换系统的优化的概况
（一）风能转换系统原理及结构
风能转换系统主要由电磁、电网连接以及气动传动三个子系统构成，气动传动子系统的功能是由气动子系统获取风能，然后转化为机械能，再利用风轮机的转动，由传动子系统将机械能传递到发电机中；电磁子系统的功能是将传递到发电机中的机械能转化电能，然后通过电网连接系统整体并入电网中。
（二）风能转换系统的优化控制问题
风能转换系统中，当风速比既定风速小时，风能转换系统所吸收到的风能远比发电机的额定功率小，叶片的气动性能会受到风速的影响，风速变化，其气动性能也发生改变，进而改变发电机的功率。另外，发电机中的电磁转矩是风轮机转速的一大影响因素，所以对最优的功率曲线的跟踪主要通过电磁转矩的控制来实现，从而使得得到的风能最大化。
二、风能转换系统的优化控制办法
（一）单目标优化控制方法
1.跟踪最大功率点
跟踪最大功率点的原理是让风能转换系统在最大功率点周围运行，从而实现最大风能的捕获。这种方法主要建立在“登山法”的基础上，对风轮转速和风能功率进行微分计算，然后根据跟踪最大功率点的控制逻辑找到最佳功率点并运行。但是这种方法同样存在一些不足之处，风速和高速风轮机的惯量不固定，因此测量的风速存在一定的误差，故需要预估风速。此外，如果功率出现频繁的波动，则会给系统的稳定性带来一定的影响，这种情况可以通过模糊控制的方法来解决。
2.模糊控制
这是一种相对而言较为灵活的方式，其目的为在同样的建模基础上，进一步实现风能利用率的提高，是对跟踪最大功率点的补充和延伸。其原理是让风能转换系统的运行保持在最佳状态。如果风能转换系统处于稳定运行状态，但不是最佳运行点，则需要调节控制器，让运行点靠近最佳点。这种方法的不足之处在于过多的依赖于风轮的类型、风向等理论知识。其结构图如图1所示。
图2多目标优化控制结构流程
三、结语
综上所述，本文主要分析了风能转换系统的概况，并研究了风能转换系统优化控制的方法，针对单目标优化控制和多目标优化控制的优缺点进行了探讨，并发现单目标优化控制的内容和时间上都优于多目标优化控制，但由于风能转换系统的复杂性，其结构需要满足不同的优化控制目标的要求，因此在优化控制中需要综合考虑系统的整体效益，确保系统的安全稳定。
参考文献：
[1]吴定会,李元龙,纪志成等.基于H2/H∞状态反馈风能转换系统双频环优化控制[J].太阳能学报,2010,31(9):1185-1190.
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