式中：Kp、Ki和Kd分别是比例、积分和微分增益。
PID参数的整定就是根据被控对象特征和所希望的控制性能要求决定三个参数（Kp、Ki、Kd）。
在低于额定风速时，控制的目标是寻求最大功率系数以捕获最大风能。从风电厂实验数据可知，桨距
角为00，叶尖速比为9时，风能利用系数Cp的值最大（约为0．4623）。因此，在低于额定风速时，将桨叶节
距角置于00，而只要调节风轮转速，使其与风速之比保持不变（λ=ωrR/v=9），即可获得最佳风能利用系
数Cpmax。采用PID控制器改变发电机定子电压，以此调节发电机反力矩来改变转速，选取Kp=150，Ki=2．
5，Kd=7．5（桨叶节距角最初被置为00）。
在高于额定风速时，控制的目标是保持输出功率稳定在最大允许值。因此在风速较高时，通常通过调
整桨叶节距角来调节功率利用系数Cp的值，以此保持输出功率为最大允许值。采用PID控制器调节桨叶节
距角来改变Cp的值，选取Kp=O．00007，Ki=O．00001，Kd=0．000001。由此，采用PID控制器在MATLAB中
搭建的系统模型如图所示：
当风速变化时，各种风况下输出功率和发电机转速的仿真结果如下图所示。
当风速v=6m／s时，即风力机达到额定功率前，异步电动机的输出功率和转速的仿真如下图4、图5所示：
当风速v=19m／s时，即风力机达到额定功率后，异步电动机的输出功率和转速的仿真如下图6、图7所示：
5、 结论
本文以1．3MW级风力发电机组为例，在分析了风能、风力机特性以及异步电机的基础上，研究了最大风能的追踪和额定功率保持的控制策略，并以传统的PID控制方法仿真，结果表明模型的正确性。
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