大型風電機組變槳距控制系統研究與設計.pdf

1、隨著當今社會生產力的發展，人類對能源的需求也越來越大。常規能源如煤、石油、天然氣等儲量有限且難以再生，而風能作為一種環保的可再生的清潔能源愈來愈被重視。如今風力發電發展迅猛，同時發電機組的單機容量不斷增大，風機變槳距系統的安全性、高效性問題愈發突出，這就使得對風力發電機組變槳距系統的研究越來越重要。本文主要以當今主流的雙饋型風力發電機組作為研究對象。
　　首先，根據空氣動力學的基本理論，風力發電機組的原理和結構及其能量轉換過程，變

2、槳距系統的原理和結構，確定了變槳距系統在風力發電機組中的重要作用。通過對槳距調節技術的研究，特別是獨立變槳技術的研究，掌握了變槳距系統的控制流程。
　　其次，根據風力發電機組主控系統的控制方式，研究了在常規控制方式和改進的控制方式下，變槳距系統的動態性能，找出了變槳距系統存在的3大問題以及造成這些問題的原因。然后，通過對變槳距系統的常規控制策略、國內外智能控制策略的研究，針對風力發電系統隨機性、非線性的特點，提出了一種改進位置環控

3、制策略，將主控系統發送過來的設定槳角進行線性化處理，再經過離散化處理，代替主控發送過來的槳角，作為變槳 PID控制器的輸入槳角進行計算，并輸出控制量到執行機構。期間，對加速度的值的大小與變槳距系統動態性能之間的關系作了初步探討，在不考慮加速度影響的情況下，依然可以得出改進位置環控制策略優于常規控制策略的結論。
　　最后，通過Matlab/Simulink建模和仿真，廠內空載和加載實驗以及風場測試，對比了變槳距系統常規控制策略和本文