雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電是一種新型的綠色能源，正成為世界各國爭相開發(fā)的新技術(shù)領(lǐng)域。隨著工業(yè)的發(fā)展，電力緊缺及供電環(huán)境問題日益突出，利用可再生能源-風(fēng)能，作為未來最重要的清潔替代能源，對于緩解能源匱乏具有非常重要的意義。而變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電技術(shù)以其成本低、效率高等特點(diǎn)成為當(dāng)今風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中的主流。 本文首先介紹了變速恒頻的基本理論，詳細(xì)介紹了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行原理、數(shù)學(xué)模型以及矢量控制原理，在分析了控制系統(tǒng)的功能要求之后，我們設(shè)計(jì)出了雙饋風(fēng)

2、力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括：變流單元、變槳單元、偏航單元、溫度巡檢單元，并設(shè)計(jì)出了基于PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 本文對機(jī)組控制系統(tǒng)的各個控制子單元的控制任務(wù)和控制流程進(jìn)行了分析，詳細(xì)列出了各控制參數(shù)。本文運(yùn)用西門子S7200的可編程邏輯控制器對控制系統(tǒng)進(jìn)行了硬件組態(tài)，包括主CPU、數(shù)字量模塊、模擬量模塊、溫度模塊和通信模塊的選擇。 最大風(fēng)能捕獲是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)研究的重要內(nèi)容。針對傳統(tǒng)功率反饋信號控制和爬山搜

3、索算法的不足，本文提出了一種基于模糊控制的最大功率點(diǎn)跟蹤控制方法。該方法采用模糊控制算法，根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速增量變化的方向，自動調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的變化，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)風(fēng)能的捕捉。在所建立的硬件基礎(chǔ)上，本文利用STEP 7 MicrowIN V4.0進(jìn)行了梯形圖程序的編寫，包括主控程序、最優(yōu)風(fēng)能捕捉子程序、偏航控制單元程序、變槳控制單元程序、溫度檢測程序和通信程序。最后利用西門子的組態(tài)軟件WINCC設(shè)計(jì)了機(jī)組控制系統(tǒng)的圖形用戶界面，以此建立友好的人