風(fēng)力發(fā)電變槳距系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、由于控制技術(shù)的不斷進(jìn)步，風(fēng)電的上網(wǎng)電價(jià)持續(xù)走低，也使得風(fēng)力發(fā)電成為了當(dāng)今主流的可再生能源發(fā)電方式之一。其中，變速變槳距以其跟蹤最佳風(fēng)能捕獲點(diǎn)的高效性和提高機(jī)組電能質(zhì)量和轉(zhuǎn)換效率的靈活性，成為世界主流的風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)，而變槳距策略的控制效果將直接影響整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的穩(wěn)定性和安全性。所以，如何通過(guò)結(jié)合發(fā)展比較成熟的智能控制方法，改善現(xiàn)有的控制方案，來(lái)提高風(fēng)電機(jī)組的輸出性能，已然成為風(fēng)電從業(yè)人員關(guān)注的焦點(diǎn)和研究的重點(diǎn)。
　　本文的研究對(duì)

2、象是工作于額定風(fēng)速以上的風(fēng)電機(jī)組的變槳距系統(tǒng)，主要針對(duì)槳距角的控制提出智能化的改良方案。首先，借助于MATLAB/SINMULINK仿真環(huán)境，完成風(fēng)速模型和變距型風(fēng)電系統(tǒng)整機(jī)模型的搭建;緊接著，以PI算法作為控制方法，驗(yàn)證所建整機(jī)數(shù)學(xué)模型的正確性和合理性;最后，為了改善擁有諸多非線性因素的風(fēng)電系統(tǒng)的輸出特性，提出兩種可行的新型變槳距控制方案。
　　基于模糊-PI與模糊前饋的變槳距控制策略。其中，模糊前饋控制器將風(fēng)速實(shí)測(cè)值及兩次采樣

3、的改變量轉(zhuǎn)化為前饋補(bǔ)償角;模糊-PI控制器將機(jī)組功率變化及其變化率轉(zhuǎn)化為槳距角應(yīng)變量，兩者之和作為變槳距機(jī)構(gòu)的參考槳距角。而且，模糊-PI控制器是以一個(gè)非線性函數(shù)實(shí)現(xiàn)模糊和PI兩種控制方式平滑切換的雙模控制器。仿真結(jié)果表明，該控制策略可以避免模糊控制的盲區(qū)問(wèn)題，有效的改善機(jī)組的輸出特性。
　　基于模糊前饋-準(zhǔn)滑動(dòng)模態(tài)控制的變槳距策略。其中，模糊前饋控制器與基于模糊-PI與模糊前饋的變槳距控制策略中的一樣，起到削弱風(fēng)速干擾，降低系統(tǒng)