風(fēng)力發(fā)電液力機(jī)械控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著人類不斷的進(jìn)步和發(fā)展，隨之而來的是對(duì)能源的開發(fā)和利用不斷增加。能源廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，工業(yè)、車輛、以及日常生活中都會(huì)大量的使用能源，能源和我們?nèi)祟惖纳嫦⑾⑾嚓P(guān)，對(duì)人類的發(fā)展和未來至關(guān)重要。因此，合理的開發(fā)、利用可再生能源，是值得認(rèn)真對(duì)待的世界性問題，需要人類的共同努力。風(fēng)能是可再生能源并且污染小，應(yīng)該增加對(duì)其的利用，關(guān)于風(fēng)能利用的問題應(yīng)引起世界共同的關(guān)注。雖然我國的風(fēng)電裝機(jī)容量和風(fēng)電設(shè)備制造規(guī)模近幾年發(fā)展迅速，在世界范圍內(nèi)具有一定

2、的競(jìng)爭(zhēng)力。但是在風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)方面，特別是在風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)后的運(yùn)行方面和在風(fēng)電設(shè)備的制造方面，我國與世界先進(jìn)水平的差距還相當(dāng)大。近年來已經(jīng)引進(jìn)了國外的先進(jìn)技術(shù)，仍然處于消化、理解和吸收的階段。傳統(tǒng)的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，例如雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，頻率不穩(wěn)定，機(jī)械故障率較高，電的品質(zhì)得不到保證，會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成污染。本文所研究的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通過液力機(jī)械調(diào)速裝置取代頻率轉(zhuǎn)換裝置，既可以保證風(fēng)輪變轉(zhuǎn)速運(yùn)行又可以直接與同步發(fā)電機(jī)相連接，向電網(wǎng)提供與

3、常規(guī)火電、水電機(jī)組同樣質(zhì)量的電能。有利于大功率發(fā)電設(shè)備的開發(fā)和國產(chǎn)化，意義重大。
　　本課題主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行研究與分析：
　?。?）基于曲面擬合原理建立導(dǎo)葉可調(diào)式液力變矩器的數(shù)學(xué)模型研究階次及加權(quán)系數(shù)對(duì)擬合精度的影響，通過調(diào)節(jié)階次和加權(quán)系數(shù)的大小，提高擬合的精度?；谝陨侠碚摲治鰯M合液力變矩器的CFD計(jì)算數(shù)據(jù)，得出泵輪和渦輪轉(zhuǎn)矩關(guān)于轉(zhuǎn)速比和導(dǎo)葉開度的二元三次函數(shù)，并對(duì)導(dǎo)葉調(diào)節(jié)規(guī)律進(jìn)行分析。
　　（2）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

4、的靜態(tài)數(shù)學(xué)模型建立為分析風(fēng)力發(fā)電液力機(jī)械控制系統(tǒng)的特性建提供了基礎(chǔ)。分別建立了風(fēng)力機(jī)、齒輪箱、同步發(fā)電機(jī)以及導(dǎo)葉調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的數(shù)學(xué)模型。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由液壓伺服位置控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)導(dǎo)葉開度，利用AMESim軟件模型庫中提供的模型，對(duì)閥控液壓缸系統(tǒng)進(jìn)行建模，合理設(shè)置參數(shù)，得出較為理想的響應(yīng)曲線。
　?。?）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真分析根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行特性和控制要求，設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制系統(tǒng)，利用MATLAB\Simulink建立系統(tǒng)模型聯(lián)合AMES