變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電液伺服變槳距控制研究.pdf

1、風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，自能源危機(jī)以來，以風(fēng)力發(fā)電為代表的風(fēng)能利用技術(shù)受到人們的廣泛關(guān)注。大型化、變速恒頻、變槳距技術(shù)是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。針對(duì)大型風(fēng)力機(jī)變槳距控制要求，提出利用電液伺服閥控制液壓缸來實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片節(jié)距角的控制，設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)變槳距調(diào)節(jié)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，建立了電液伺服變槳距位置控制系統(tǒng)，并基于Lab VIEW虛擬儀器平臺(tái)開發(fā)了測(cè)控系統(tǒng)，進(jìn)行了液壓缸位移的PID閉環(huán)控制實(shí)驗(yàn)。 首先根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，分析了風(fēng)

2、力機(jī)的動(dòng)力學(xué)特性，推導(dǎo)出風(fēng)能利用系數(shù)C

的表達(dá)式，從理論上說明風(fēng)力機(jī)變槳距控制的原理；根據(jù)大型風(fēng)力機(jī)所需控制功率大、要求響應(yīng)速度快的特點(diǎn)，提出了采用電液伺服閥-伺服液壓缸-變槳距控制的構(gòu)架。 提出了變槳距機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路和要求，并利用了三維軟件Pro/E wildfire設(shè)計(jì)出可變槳距的風(fēng)力機(jī)虛擬樣機(jī)，在Mechanism環(huán)境中進(jìn)行了風(fēng)力機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)分析。 在分析變速變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成的基礎(chǔ)上，建立了系統(tǒng)各部分的數(shù)學(xué)

3、模型，并設(shè)計(jì)出變槳距的速度控制器，利用Matlab/simulink軟件建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的仿真模型，進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果證明變槳距控制系統(tǒng)的可行性。 設(shè)計(jì)了電液伺服變槳距控制實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，以內(nèi)插數(shù)據(jù)采集卡(PCI2006)的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)為核心，結(jié)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(jī)構(gòu)搭建硬件平臺(tái)。并基于Lab VIEW的圖形化語言，編寫了實(shí)時(shí)控制軟件和操作平臺(tái)。