In this paper, an enhanced control strategy is presented for the doubly fed induction generator (DFIG) based variable speed wind turbine system, to maximize the energy extraction from the variable wind. The idea behind the additional energy capture is to enhance the maximum power point tracking (MPPT) by modifying the reference electrical torque. The proposed reference torque is derived from some unobservable states and wind speed which have been estimated using the unscented Kalman filter (UKF). Thus, the realization of the proposed control strategy requires no additional sensors. The design of the parameters of the modified reference torque has been made using the modal analysis, amount of additional energy extracted and transients in the active power output. The differential–algebraic-equation (DAE) model of the DFIG wind turbine system with all its conventional controls along with the proposed control approach has been modeled first. Subsequently, its equivalent third-order model is described which further has been used for the estimation using UKF. The proposed approach of control acts during the transient time only and the modification of the reference torque with estimation does not require any alteration in the existing control system. Thus, the proposed control can be accepted for the real-life implementation with not much additional cost. The efficacy of the suggested control strategy has been tested on various wind conditions including turbulent wind obtained from the TurbSim tool by NREL.

在本文中，提出了一种基于双馈感应发电机（DFIG）的变速风力涡轮机系统的增强控制策略，以最大程度地从可变风中提取能量。捕获更多能量的想法是通过修改参考电转矩来增强最大功率点跟踪（MPPT）。提议的参考转矩是从一些不可观察的状态和风速得出的，这些状态和风速已使用无味卡尔曼滤波器（UKF）进行了估算。因此，所提出的控制策略的实现不需要额外的传感器。已使用模态分析，提取的附加能量和有功功率输出中的瞬变进行了修改后的参考转矩参数的设计。首先对DFIG风力发电机系统的微分-代数方程（DAE）模型及其所有常规控制方法以及所提出的控制方法进行了建模。随后，描述了其等效的三阶模型，该模型进一步用于UKF的估计。所提出的控制方法仅在瞬态时间内起作用，并且通过估算来修改参考转矩不需要在现有控制系统中进行任何更改。因此，所建议的控件可以为现实中的实现所接受，而没有太多的额外成本。建议的控制策略的有效性已在各种风况下进行了测试，包括从风场获得的湍流风。描述了其等效的三阶模型，该模型进一步用于UKF的估计。所提出的控制方法仅在瞬态时间内起作用，并且通过估算来修改参考转矩不需要在现有控制系统中进行任何更改。因此，所建议的控件可以为现实中的实现所接受，而没有太多的额外成本。建议的控制策略的有效性已在各种风况下进行了测试，包括从风场获得的湍流风。描述了其等效的三阶模型，该模型进一步用于UKF的估计。所提出的控制方法仅在瞬态时间内起作用，并且通过估算来修改参考转矩不需要在现有控制系统中进行任何更改。因此，所建议的控件可以为现实中的实现所接受，而没有太多的额外成本。建议的控制策略的有效性已在各种风况下进行了测试，包括从风场获得的湍流风。所建议的控件可以为现实中的实现所接受，而没有太多的额外成本。建议的控制策略的有效性已在各种风况下进行了测试，包括从风场获得的湍流风。所建议的控件可以为现实中的实现所接受，而没有太多的额外成本。建议的控制策略的有效性已在各种风况下进行了测试，包括从风场获得的湍流风。NREL的TurbSim工具。