變速風力發電機組的電液伺服變槳距控制研究.pdf

1、風能是一種清潔的可再生能源，自能源危機以來，以風力發電為代表的風能利用技術受到人們的廣泛關注。大型化、變速恒頻、變槳距技術是風力發電技術的發展趨勢。針對大型風力機變槳距控制要求，提出利用電液伺服閥控制液壓缸來實現對風力機葉片節距角的控制，設計了實現風力機變槳距調節的執行機構，建立了電液伺服變槳距位置控制系統，并基于Lab VIEW虛擬儀器平臺開發了測控系統，進行了液壓缸位移的PID閉環控制實驗。 首先根據空氣動力學原理，分析了風

2、力機的動力學特性，推導出風能利用系數C

的表達式，從理論上說明風力機變槳距控制的原理；根據大型風力機所需控制功率大、要求響應速度快的特點，提出了采用電液伺服閥-伺服液壓缸-變槳距控制的構架。 提出了變槳距機構的設計思路和要求，并利用了三維軟件Pro/E wildfire設計出可變槳距的風力機虛擬樣機，在Mechanism環境中進行了風力機運動學分析。 在分析變速變槳距風力發電機系統構成的基礎上，建立了系統各部分的數學

3、模型，并設計出變槳距的速度控制器，利用Matlab/simulink軟件建立了風力發電機系統的仿真模型，進行了仿真研究，結果證明變槳距控制系統的可行性。 設計了電液伺服變槳距控制實驗系統，以內插數據采集卡(PCI2006)的工業控制計算機為核心，結合SVA-Ⅱ型伺服放大器、QDY型電液伺服閥、液壓油缸、GA-150型高精度位移傳感器和曲柄連桿機構搭建硬件平臺。并基于Lab VIEW的圖形化語言，編寫了實時控制軟件和操作平臺。