雙饋風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、風力發(fā)電是一種新型的綠色能源，正成為世界各國爭相開發(fā)的新技術領域。隨著工業(yè)的發(fā)展，電力緊缺及供電環(huán)境問題日益突出，利用可再生能源-風能，作為未來最重要的清潔替代能源，對于緩解能源匱乏具有非常重要的意義。而變速恒頻雙饋風力發(fā)電技術以其成本低、效率高等特點成為當今風力發(fā)電技術中的主流。 本文首先介紹了變速恒頻的基本理論，詳細介紹了雙饋風力發(fā)電機組的運行原理、數(shù)學模型以及矢量控制原理，在分析了控制系統(tǒng)的功能要求之后，我們設計出了雙饋風

2、力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結構，該結構包括：變流單元、變槳單元、偏航單元、溫度巡檢單元，并設計出了基于PLC的系統(tǒng)結構。 本文對機組控制系統(tǒng)的各個控制子單元的控制任務和控制流程進行了分析，詳細列出了各控制參數(shù)。本文運用西門子S7200的可編程邏輯控制器對控制系統(tǒng)進行了硬件組態(tài)，包括主CPU、數(shù)字量模塊、模擬量模塊、溫度模塊和通信模塊的選擇。 最大風能捕獲是風力發(fā)電系統(tǒng)控制技術研究的重要內容。針對傳統(tǒng)功率反饋信號控制和爬山搜

3、索算法的不足，本文提出了一種基于模糊控制的最大功率點跟蹤控制方法。該方法采用模糊控制算法，根據(jù)發(fā)電機轉速增量變化的方向，自動調整發(fā)電機轉速的變化，以實現(xiàn)最優(yōu)風能的捕捉。在所建立的硬件基礎上，本文利用STEP 7 MicrowIN V4.0進行了梯形圖程序的編寫，包括主控程序、最優(yōu)風能捕捉子程序、偏航控制單元程序、變槳控制單元程序、溫度檢測程序和通信程序。最后利用西門子的組態(tài)軟件WINCC設計了機組控制系統(tǒng)的圖形用戶界面，以此建立友好的人