使风力发电机叶片在每一风速下都工作在功率最大点上(见图1)的控制方法叫最大功率跟踪法。
在叶片设计过程中,可以根据发电机对蓄电池的充电特性曲线来设计、调整叶片外形参数,最终使叶片的的最佳功率负载线与发电机的输出特性曲线尽量重合,实现叶片与发电机的最佳功率匹配。
目前风力发电系统多数通过DC/DC 变换器调节风力机的等效负载自动搜索最佳叶尖速比,使风力发电系统获得最大输出功率[1]。通常DC/DC变换器的输出直流电压保持恒定, 在额定风速以下对风力发电机工作点的控制是通过控制DC/DC 变换器送给蓄电池和逆变器的电流实现对风力发电机工作点的控制。当发电机输出功率在最大功率点之后时,增加等效负载,控制发电机减速,使输出功率增加;相反,则减小等效负载,电机加速,输出功率增加,最终使风轮工作在最佳的叶尖速比下, 从而实现最佳功率曲线的追踪和最大风能的捕获。
3.2 加压控制法
图2 中曲线V 1、V 2、V 3、V 4 为不同风速下风轮功率-- 转速特性曲线( 风速V 1 <V 2 <V 3 <V 4),曲线U 1、U 2、U 3、U 4 代表发电机在不同的输出电压下( 电压U 1 <U 2 <U 3 <U 4) 永磁交流发电机的功率-- 转速特性曲线。