大型風(fēng)電機(jī)組變槳距控制系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、隨著當(dāng)今社會生產(chǎn)力的發(fā)展，人類對能源的需求也越來越大。常規(guī)能源如煤、石油、天然氣等儲量有限且難以再生，而風(fēng)能作為一種環(huán)保的可再生的清潔能源愈來愈被重視。如今風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅猛，同時發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量不斷增大，風(fēng)機(jī)變槳距系統(tǒng)的安全性、高效性問題愈發(fā)突出，這就使得對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳距系統(tǒng)的研究越來越重要。本文主要以當(dāng)今主流的雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為研究對象。
　　首先，根據(jù)空氣動力學(xué)的基本理論，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的原理和結(jié)構(gòu)及其能量轉(zhuǎn)換過程，變

2、槳距系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)，確定了變槳距系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的重要作用。通過對槳距調(diào)節(jié)技術(shù)的研究，特別是獨(dú)立變槳技術(shù)的研究，掌握了變槳距系統(tǒng)的控制流程。
　　其次，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)的控制方式，研究了在常規(guī)控制方式和改進(jìn)的控制方式下，變槳距系統(tǒng)的動態(tài)性能，找出了變槳距系統(tǒng)存在的3大問題以及造成這些問題的原因。然后，通過對變槳距系統(tǒng)的常規(guī)控制策略、國內(nèi)外智能控制策略的研究，針對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)隨機(jī)性、非線性的特點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)位置環(huán)控

3、制策略，將主控系統(tǒng)發(fā)送過來的設(shè)定槳角進(jìn)行線性化處理，再經(jīng)過離散化處理，代替主控發(fā)送過來的槳角，作為變槳 PID控制器的輸入槳角進(jìn)行計算，并輸出控制量到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。期間，對加速度的值的大小與變槳距系統(tǒng)動態(tài)性能之間的關(guān)系作了初步探討，在不考慮加速度影響的情況下，依然可以得出改進(jìn)位置環(huán)控制策略優(yōu)于常規(guī)控制策略的結(jié)論。
　　最后，通過Matlab/Simulink建模和仿真，廠內(nèi)空載和加載實驗以及風(fēng)場測試，對比了變槳距系統(tǒng)常規(guī)控制策略和本文