風力發(fā)電機組偏航控制系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、風力發(fā)電機組的偏航控制系統(tǒng),采用主動對風控制策略,通過安裝在機艙尾部的風向標反饋風向標角度決定是否偏航,從而實現(xiàn)實時調(diào)節(jié)風輪的迎風位置,使得機組實現(xiàn)最大風能捕獲和降低載荷。如何提高風能捕獲的精度,提高發(fā)電量成為一個重要的問題。通過論述偏航系統(tǒng)的組成和功能,剖析偏航系統(tǒng)控制原理。針對目前采用的風向標控制策略的不足,提出分兩步解決的方案。對風向標不能發(fā)揮作用的±15°以內(nèi)進行功率—轉(zhuǎn)速的控制,并對傳統(tǒng)風向標控制提出優(yōu)化方案。
　　本文

2、主要是圍繞風力發(fā)電機組偏航控制系統(tǒng)的對風精度和控制策略展開的,主要內(nèi)容如下:
　　(1)對風向標角度±15°以外發(fā)揮作用的偏航控制器1建模仿真并提出優(yōu)化方案?；趥鹘y(tǒng)風向標控制策略來建立偏航控制器1的模型,根據(jù)風向標的測量精度和經(jīng)驗值來確定偏航動作的參考數(shù)據(jù)。并對偏航控制器1做兩方面的優(yōu)化工作:一是,根據(jù)葉素—動量理論進行偏航傾轉(zhuǎn)角補償處理,以修正由于葉輪旋轉(zhuǎn)所造成的渦流對風向標角度測量的誤差,以提高機組的對風精度;二是,結(jié)合當?shù)?/p>

3、風資源的風向分布頻率生成風向玫瑰圖,作為設置不同的偏航動作延遲時間的依據(jù),從而減少偏航的次數(shù)來降低機組的載荷。
　　(2)對風向角度±15°范圍以內(nèi)發(fā)揮作用的偏航控制器2進行建模和分析,偏航控制器2是通過跟蹤發(fā)電機轉(zhuǎn)速的變化來指導偏航的動作。將偏航角度的變化影響納入到機組的整機控制中考慮,對風力發(fā)電機組建模和仿真,包括葉輪氣動和機械以及變槳控制器和扭矩控制器模型。不斷追蹤最優(yōu)發(fā)電機轉(zhuǎn)速,從而進行偏航動作的判斷,尋求功率的最大化。<