大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(lái)了巨大的能源消耗和嚴(yán)重的環(huán)境污染，傳統(tǒng)能源日益萎縮枯竭。為了人類(lèi)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，當(dāng)務(wù)之急是尋找和研究利用可再生的綠色能源。風(fēng)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(fēng)力發(fā)電機(jī)組的容量不斷提高，風(fēng)力機(jī)的尺寸不斷增加，如何提高輸出功率的穩(wěn)定性、減小風(fēng)機(jī)載荷成為眾多科研院所研究的重點(diǎn)。針對(duì)以上問(wèn)題，本文選用主流的雙饋型變槳距大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)了三維模糊獨(dú)立變槳距控制系統(tǒng)，通過(guò)MATL

2、AB軟件搭建風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的仿真模型驗(yàn)證該控制方案的合理性，達(dá)到了改善風(fēng)機(jī)輸出功率穩(wěn)定性減小載荷的目的。
　　本文首先介紹了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展和風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展，提出變槳控制技術(shù)。以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的組成、工作原理、變槳原理和空氣動(dòng)力學(xué)為基礎(chǔ)，研究變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各子系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。設(shè)計(jì)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(guò)仿真驗(yàn)證能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制。為減小風(fēng)機(jī)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(dú)立變槳距系統(tǒng)的Matlab仿真模型。通過(guò)與統(tǒng)一變槳距控制方法的仿真結(jié)果對(duì)比顯示出獨(dú)立變槳距在減小槳葉載荷方面的巨大優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的PID控制對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組這種具有很強(qiáng)的非線性又難以建模的工程問(wèn)題的控制效果不是很理想，因此本文提出改進(jìn)的三維模糊控制方案以提高系統(tǒng)的功率控制精度。通過(guò)模糊獨(dú)立變槳距控制系統(tǒng)與三維模糊獨(dú)立變槳距控制系統(tǒng)的仿真對(duì)比，表明改進(jìn)的三維模糊控制方案