風(fēng)電機組模型預(yù)測控制研究與聯(lián)合仿真平臺設(shè)計.pdf

1、社會生產(chǎn)力的發(fā)展對能源需求不斷增加，能源危機和環(huán)境污染已經(jīng)成了世界性的兩大問題。風(fēng)能是一種可再生，清潔無污染的能源，隨著技術(shù)的成熟得到越來越多人的關(guān)注。風(fēng)電發(fā)展迅速，裝機容量不斷增加，成為電網(wǎng)結(jié)構(gòu)重要的電源組成部分。然而過快的發(fā)展帶來許多實際的問題，其中風(fēng)電機組并網(wǎng)穩(wěn)定運行是亟待解決的問題之一。
　　風(fēng)電機組功率波動的根源是風(fēng)速的隨機波動性，控制系統(tǒng)主要任務(wù)是在不斷變化的風(fēng)速下實現(xiàn)穩(wěn)定的運行。論文從模型預(yù)測控制理論出發(fā)，將這一先進(jìn)

2、控制算法應(yīng)用于風(fēng)電機組控制系統(tǒng)，主要研究工作有:
　　對自然風(fēng)的特性進(jìn)行分析研究，建立了陣風(fēng)和湍流風(fēng)模型;對風(fēng)電機組的風(fēng)輪氣動系統(tǒng)、機械傳動系統(tǒng)和發(fā)電機系統(tǒng)進(jìn)行機理分析，建立了風(fēng)電機組的數(shù)學(xué)模型;通過對風(fēng)電機組運行特性的研究，得到槳距角和轉(zhuǎn)矩對風(fēng)電機組運行的影響作用，分析了轉(zhuǎn)矩控制和變槳控制的基本策略。
　　提出了基于Bladed和Matlab軟件的風(fēng)電機組模型預(yù)測控制系統(tǒng)設(shè)計流程。通過對模型預(yù)測控制的基本原理分析，結(jié)合風(fēng)電

3、機組的具體參數(shù)和特性，實現(xiàn)了模型預(yù)測控制算法在風(fēng)電機組控制系統(tǒng)中的成功應(yīng)用。
　　設(shè)計了風(fēng)電機組模型預(yù)測控制變槳控制器和比例積分變槳控制器，通過對控制器仿真分析，模型預(yù)測控制變槳控制器能夠快速的對干擾進(jìn)行響應(yīng)，而且變槳動作量較小。針對風(fēng)電機組的多約束和非線性顯著的特點，對控制器進(jìn)行改進(jìn)和完善，設(shè)計了含有補償算法的風(fēng)電機組復(fù)合模型預(yù)測控制變槳控制器。
　　設(shè)計了實時聯(lián)合仿真平臺，綜合Bladed軟件的精確建模和Simulink