大型風力發(fā)電機組變槳距控制系統(tǒng)研究.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的能源消耗和嚴重的環(huán)境污染，傳統(tǒng)能源日益萎縮枯竭。為了人類社會的可持續(xù)發(fā)展，當務之急是尋找和研究利用可再生的綠色能源。風力發(fā)電作為可再生能源發(fā)電技術(shù)的一種重要形式，在能源供給中的比例正在逐步提高。隨著風力發(fā)電機組的容量不斷提高，風力機的尺寸不斷增加，如何提高輸出功率的穩(wěn)定性、減小風機載荷成為眾多科研院所研究的重點。針對以上問題，本文選用主流的雙饋型變槳距大型風力發(fā)電機設(shè)計了三維模糊獨立變槳距控制系統(tǒng)，通過MATL

2、AB軟件搭建風力發(fā)電機組的仿真模型驗證該控制方案的合理性，達到了改善風機輸出功率穩(wěn)定性減小載荷的目的。
　　本文首先介紹了風力發(fā)電的發(fā)展和風電技術(shù)的發(fā)展，提出變槳控制技術(shù)。以風力發(fā)電機組的組成、工作原理、變槳原理和空氣動力學為基礎(chǔ)，研究變槳距風力發(fā)電機組各子系統(tǒng)數(shù)學模型。設(shè)計傳統(tǒng)PID控制器和各子系統(tǒng)模型建立統(tǒng)一PID變槳距控制系統(tǒng)的Matlab仿真模型，通過仿真驗證能夠?qū)崿F(xiàn)風力發(fā)電機組的變槳控制。為減小風機載荷，在確保PID統(tǒng)一

3、變槳距系統(tǒng)可以穩(wěn)定輸出功率的基礎(chǔ)上建立基于槳葉方位角的權(quán)系數(shù)分配的PID獨立變槳距系統(tǒng)的Matlab仿真模型。通過與統(tǒng)一變槳距控制方法的仿真結(jié)果對比顯示出獨立變槳距在減小槳葉載荷方面的巨大優(yōu)勢。傳統(tǒng)的PID控制對于風力發(fā)電機組這種具有很強的非線性又難以建模的工程問題的控制效果不是很理想，因此本文提出改進的三維模糊控制方案以提高系統(tǒng)的功率控制精度。通過模糊獨立變槳距控制系統(tǒng)與三維模糊獨立變槳距控制系統(tǒng)的仿真對比，表明改進的三維模糊控制方案