大型風力發(fā)電機組變槳距控制技術的研究.pdf

1、能源、環(huán)境是當今人類生存和發(fā)展所要解決的緊迫問題。風力發(fā)電作為一種可持續(xù)發(fā)展的新能源,不僅可以節(jié)約常規(guī)能源,而且減少環(huán)境污染,具有較好的經濟效益和社會效益,越來越受到各國的重視。
　　 由于風速的隨機性、風電機組參數(shù)的時變性和系統(tǒng)的非線性,以及系統(tǒng)的復雜性引起的時滯性,造成風電機組輸出功率的不穩(wěn)定。因此,控制技術是機組安全高效運行的關鍵。相比傳統(tǒng)的控制策略,將智能控制理論運用于風電系統(tǒng)則能夠得到比較滿意的效果。
　　 本

2、論文主要研究變槳距變速風力發(fā)電機組的控制策略及其實現(xiàn)方法。首先,從變槳距風力機空氣動力學進行研究,得出變槳距變速恒頻控制的理論基礎,建立了大型變槳距變速風力發(fā)電機組的模型,并闡述了大型變槳距變速風力發(fā)電機組的智能控制策略。其次,建立了傳統(tǒng)PID變槳距控制系統(tǒng)和常規(guī)的模糊變槳距控制系統(tǒng),根據(jù)不同的風況,分別設計了控制器,當?shù)陀陬~定風速時,能實現(xiàn)最大風能捕獲;高于額定風速時,能保持機組的額定輸出功率。仿真結果表明,盡管PID控制器具有結構簡

3、單、穩(wěn)定性好、可靠性高的優(yōu)點,但這種方法過分依賴于控制對象的模型參數(shù),魯棒性較差;與傳統(tǒng)PID控制器相比,模糊控制器具有較好的穩(wěn)定性和動態(tài)特性。最后,針對PID控制器和常規(guī)模糊控制器在風電機組中應用時遇到的問題,設計了PID和模糊控制相結合的模糊自適應整定PID控制器,該控制器即繼承了常規(guī)PID控制無靜差、靜態(tài)穩(wěn)定性好的特點,同時又兼有模糊控制適應能力強、動態(tài)性能好的優(yōu)勢。通過MATLAB仿真實驗表明,該模糊PID控制器能夠滿足變槳距系