變漿距風機風輪建模與控制分析.pdf

1、風能作為一種可再生能源越來越受到世界各國政府的重視。與此同時，對風力發(fā)電技術和裝備的研究開發(fā)也日益成為科技領域和企業(yè)界關注的熱點課題項目之一。風力發(fā)電技術在世界范圍內(nèi)得到了較為廣泛的使用和迅速發(fā)展，風力發(fā)電機也逐漸向大型化、商業(yè)化發(fā)展。隨著《京都議定書》的實施，今后風力發(fā)電將比使用傳統(tǒng)礦物燃料發(fā)電更具競爭力。 風輪的控制包括偏航和變漿距。偏航和變槳距系統(tǒng)是風力發(fā)電機組的重要組成部分，直接影響機組對風能的利用效率和整機性能。本文在

2、進行了大量的調研和查閱相關資料的基礎上，依托蘭州市科技攻關項目“大型風力機組檢測及監(jiān)測反饋控制裝置”，以1．5MW風力發(fā)電機組為依據(jù)，闡述了大型風力發(fā)電機組的基本理論；分析了現(xiàn)階段國內(nèi)外風力發(fā)電技術的發(fā)展情況及趨勢。 全面掌握變槳距風機動態(tài)響應特性，是設計性能優(yōu)良的的風力機控制系統(tǒng)，保證機組安全運行的關鍵。論文首先從變槳距風力機空氣動力學進行研究，建立了機組各工作部件的數(shù)學模型，采用局部線性化方法，得到了系統(tǒng)的狀態(tài)方程，通過簡單

3、仿真，對風速、電網(wǎng)電壓和漿距角變化對系統(tǒng)響應特性進行了初步分析。并得出變槳距控制的理論基礎，通過數(shù)學模型簡化與仿真，最終驗證其理論的合理性。為解決變漿距系統(tǒng)對高頻變化的風速的響應問題，討論了用電力電子裝置的解決辦法。為優(yōu)化功率曲線，提出了變速的優(yōu)化方案并研究了變速控制方法。 在詳細分析偏航控制系統(tǒng)控制要求的基礎上，采用單片機89C51作為主控單元，設計了風電機組的偏航控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采取邏輯控制主動對風，實現(xiàn)了對風過程可控，準確