直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳控制仿真研究.pdf

1、中國是風(fēng)力資源相對豐富的國家之一，積極開發(fā)利用風(fēng)能對能源安全有著重要的戰(zhàn)略意義，同時在環(huán)境保護(hù)以及經(jīng)濟(jì)增長方面有著重要意義。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的不斷進(jìn)步，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量也從最初的數(shù)十千瓦發(fā)展到兆瓦級，同時，計(jì)算機(jī)和自動控制技術(shù)的飛速發(fā)展也使從簡單的定槳距控制發(fā)展到變槳距控制。
　　 目前，最常見的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有雙饋型和直驅(qū)型，由于直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組去掉了傳動齒輪箱，在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及海上風(fēng)電的應(yīng)用上具有較大的發(fā)展?jié)摿?/p>

2、。本文以2MW、Z72型直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)為具體對象，對直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行建模及仿真研究，并對變槳控制器的控制特性進(jìn)行研究分析。主要研究內(nèi)容包括以下幾部分。
　　 (1)直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建模。在Matlab/Simulink平臺上建立永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各個子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，包括轉(zhuǎn)子空氣動力轉(zhuǎn)換模型、傳動系統(tǒng)模荊、電氣轉(zhuǎn)換系統(tǒng)模型、塔架動態(tài)特性以及變槳驅(qū)動系統(tǒng)模型。
　　 (2)變槳距控制模型建立。

3、根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特性采用轉(zhuǎn)速反饋控制，建立了變槳距控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型，即從槳距角到風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的傳遞函數(shù)。該傳遞函數(shù)模型反應(yīng)了槳距角的變化對風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化的影響。
　　 (3)直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制仿真。針對變槳距控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)了PID控制器、Fuzzy-PID控制器及LKal-Fuzzy-PID控制器，通過Matlab編程仿真分析了各個控制器的控制性能，并對其結(jié)果進(jìn)行了比較分析。其中，PID控制具有9.