低风速区域的变速风力发电机需要从风中捕获尽可能多的能量,一般采用叶尖速比法保证风力发电机运行在最大功率点处。叶尖速比法利用有效风速计算出这一工况下的最佳电机转速,通过对发电机转速的跟踪控制实现最大风能捕获,目前的风电现场应用叶尖速比法存在两个问题:1、物理风速测量仪(如风杯风速仪)难以实时准确的测出有效风速;2、双馈异步发电机的转速控制回路采用传统的PI控制器,难以获得良好的跟踪性能。针对以上问题,本文提出了基于低风速SVR软测量的风力发电机叶尖速比控制方法,采用基于SVR的软测量方法取代物理风速仪保证对有效风速的实时精确测量,采用未建模动态驱动的PI控制方法设计转速控制回路保证电机转速回路良好的跟踪性能,本文主要研究工作如下:(1)针对低风速下风力发电机的变速控制问题,采用叶尖速比的方法实现最大风能的捕获,建立风力发电机的传动系统模型和风电场的模型。(2)结合三维时变风场的机理模型,设计基于支持向量回归机的有效风速软测量模型,解决了常规物理风速仪对较低风速不敏感的问题。软测量模型的建立过程考虑了风场的全局性和局部性,通过选取合适的学习器参数保证软测量模型的抗干扰能力和泛化能力。将有效风速的软测量模型测得的风速数据送入叶尖速比转速给定机制,计算出转速回路的设定值。(3)考虑到风力发电机传动系统中含有强非线性和强扰动,低阶线性模型无法描述系统中的强非线性,控制器设计中存在未建模动态。采用未建模动态驱动的PI控制方法设计双馈异步发电机的转速控制回路,解决了工业上的常规PI控制器作用于风力发电机转速控制回路时难以取得理想效果的问题,保证了发电机转速控制回路良好的跟踪性能。(4)在风电行业广泛认可的虚拟风机上实现上述控制方法,验证所提方法的有效性,并说明这一方法较容易在工业控制器中实现,具有一定的推广性。