兆瓦級風電機組變槳距控制技術研究.pdf

1、燃燒化石能源而造成的環(huán)境污染問題日益嚴峻，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，我國正在大力發(fā)展可再生能源。風能作為一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，受到了人們的親睞，我國的風電產(chǎn)業(yè)也得到了快速的發(fā)展。風電產(chǎn)業(yè)的核心是風電技術。本文以國產(chǎn)的兆瓦級風電機組HTWY-1500為研究對象，對風力機變槳距控制技術進行了深入的研究。
　　首先，本文基于風力機槳葉的空氣動力學特性，對變槳距的原理進行了描述與分析，對風和風力機的各組成部分進行建模分析。
　

2、　其次，針對槳距角變化對于功率控制的非線性，提出了一種基于增益調(diào)度的PID變槳控制策略。增益調(diào)度控制策略提供了一套控制參數(shù)的更新機制，根據(jù)變槳角度對PID控制器的增益進行更新，使輸出功率穩(wěn)定在額定功率附近。仿真研究表明，與傳統(tǒng)PID控制策略相比，采用帶增益調(diào)度PID控制策略的輸出功率更穩(wěn)定，功率超調(diào)量更小，魯棒性更強。
　　再次，為了減小風輪葉片上的不平衡載荷，分別采用了方位角反饋和載荷反饋兩種獨立變槳距控制策略，并進行了仿真研究

3、。分析了由于風切變和塔影效應對風速分布的影響，并通過仿真驗證了只采用集中變槳控制對風力機輸出功率和槳葉彎矩產(chǎn)生的影響，討論了葉片產(chǎn)生不平衡負載的原因及其危害，建立了風輪二維平面內(nèi)的風速分布。基于方位角反饋的獨立變槳策略根據(jù)風輪葉片所處的方位進行風速預估來改變槳距角；基于載荷反饋的獨立變槳策略則根據(jù)葉片彎矩與平均計算模型的差值大小來實時調(diào)整槳距角。通過仿真結果表明，兩種策略都能夠有效的減小葉片的不平衡載荷，尤其是基于載荷反饋的獨立變槳距控