風力發電機組新型傳動系統及變速變槳距控制策略優化.pdf

1、當環境能源成為如今人類生存發展所面臨的緊要問題，風能因其無污染和可再生的特點得到了各國的普遍認可。風力發電機組正朝著大功率、高效率、高可靠性的方向發展，因此傳動系統和控制系統的研究得到了廣泛的關注。本文中新型傳動系統是由行星輪系和液力變矩器構成的，對液力變矩器的輸出轉速進行控制，實現功率的分流，就能夠實現風速的變速輸入、恒速輸出，解決了由于風載荷的隨機性而引起的風力發電機電壓變化的問題。變槳距控制系統可以實現風能的最大捕獲、載荷的減小以

2、及使用壽命的延長。風能的最大捕獲和載荷的最小化是兩個相互矛盾的要素，本文所研究的優化控制策略，在這兩者之間達到平衡。本文研究的內容主要包括：
　?、僭诜治隽藗鲃酉到y及不同類型液力變矩器的特點后，本文采用導葉可調式液力變矩器，以實現傳動系統的高效率，變速輸入、恒速輸出的特點。為了深入研究新型傳動系統，在行星齒輪傳動理論的基礎上，運用流體力學能頭理論建立新型傳動系統的非線性動態數學模型。并提出了一種新的功率分配計算方法，使功率分流模型

3、不只局限于靜態條件下，考慮了實際運行中的風速變化等問題，所建立的功率分流模型更加準確，這樣才能使新型傳動系統更加符合整體匹配的原則。
　?、趯︼L力發電機進行了空氣動力學的研究，為風力發電機的槳距控制方法和策略優化奠定了理論基礎。分析了風力發電機組常用控制策略，以此為基礎，提出了一種綜合性能的優化控制策略。該控制策略擴大了過渡區的范圍，很好的解決了最大風能捕獲和最小機械負荷之間的平衡問題。
　?、刍赑ID控制理論、模糊控制理

4、論和單神經元網絡理論的優點，結合各控制系統實際運用過程當中的特點，設計了應用于風電機組新型傳動系統的自適應模糊 PID控制器，以及變速變槳距優化控制策略三種不同風速下的控制器平滑過渡方案。對于優化控制策略過渡區，使用了自學習、自適應能力較強的單神經元模糊控制器進行控制。
　?、軕肕ATLAB/SIMULINK建立了傳動系統以及變槳距系統仿真的模型。仿真結果表明，自適應模糊控制器控制效果強于常規PID，變槳距控制系統的設計也獲得了