海上風力發電機組變槳距控制技術研究.pdf

1、為應對能源危機和氣候變化帶來的巨大挑戰，全球大力發展可再生能源。其中風能是可再生能源的重要組成部分，目前陸上的風資源開發已經比較成熟，然而海上風電開發技術相對比較落后，主要由于海上風電場條件復雜，它除了受陸上的一系列外部條件制約外，還受到如鹽霧腐蝕、臺風襲擊、海浪海冰撞擊等惡劣氣候條件的影響。但海上風資源豐富，隨著技術難題的解決，海上風電具有更多的優勢。目前海上風電技術正處在探索、研究、發展之中。
　　論文首先通過空氣動力學原理對

2、變槳距控制技術風電機組運行產生的影響進行分析，由風切變和塔影效應出發，利用能量守恒定律、動量守恒定律完成對風能轉換過程及風能利用系數數學模型的建立。針對海上風電機組復雜非線性、多輸入高產出、強耦合的特點，建立海上風況、風電機組的風輪結構、傳動系統、執行機構和發電機的數學模型，為后續章節研究變槳距控制技術奠定基礎。
　　其次，對風力發電機仿真軟件FAST進行討論，介紹了FAST軟件工作原理。在空氣動力學的基礎上，應用FAST軟件建立

3、某5MW水平軸三葉片漂浮式風電機組模型，包括風輪系統空氣動力學模型、風速模型和結構動力學模型，整個模型就是后續研究工作的平臺。通過FAST軟件對風電機組模型進行線性化分析，確定統一變槳距控制器PID的參數，仿真結果表明該控制方法能較好的滿足設計要求。
　　獨立變槳距控制是在統一變槳距控制的基礎上發展起來的一種重要的控制技術，目前在國外廣泛采用。為了減小風力機疲勞載荷，穩定發電機輸出功率，延長風機使用壽命，利用現代控制理論設計一種基