兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組變槳距控制技術(shù)研究.pdf

1、燃燒化石能源而造成的環(huán)境污染問題日益嚴(yán)峻，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)正在大力發(fā)展可再生能源。風(fēng)能作為一種取之不盡、用之不竭的清潔能源，受到了人們的親睞，我國(guó)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)也得到了快速的發(fā)展。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的核心是風(fēng)電技術(shù)。本文以國(guó)產(chǎn)的兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組HTWY-1500為研究對(duì)象，對(duì)風(fēng)力機(jī)變槳距控制技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。
　　首先，本文基于風(fēng)力機(jī)槳葉的空氣動(dòng)力學(xué)特性，對(duì)變槳距的原理進(jìn)行了描述與分析，對(duì)風(fēng)和風(fēng)力機(jī)的各組成部分進(jìn)行建模分析。
　

2、　其次，針對(duì)槳距角變化對(duì)于功率控制的非線性，提出了一種基于增益調(diào)度的PID變槳控制策略。增益調(diào)度控制策略提供了一套控制參數(shù)的更新機(jī)制，根據(jù)變槳角度對(duì)PID控制器的增益進(jìn)行更新，使輸出功率穩(wěn)定在額定功率附近。仿真研究表明，與傳統(tǒng)PID控制策略相比，采用帶增益調(diào)度PID控制策略的輸出功率更穩(wěn)定，功率超調(diào)量更小，魯棒性更強(qiáng)。
　　再次，為了減小風(fēng)輪葉片上的不平衡載荷，分別采用了方位角反饋和載荷反饋兩種獨(dú)立變槳距控制策略，并進(jìn)行了仿真研究

3、。分析了由于風(fēng)切變和塔影效應(yīng)對(duì)風(fēng)速分布的影響，并通過仿真驗(yàn)證了只采用集中變槳控制對(duì)風(fēng)力機(jī)輸出功率和槳葉彎矩產(chǎn)生的影響，討論了葉片產(chǎn)生不平衡負(fù)載的原因及其危害，建立了風(fēng)輪二維平面內(nèi)的風(fēng)速分布?；诜轿唤欠答伒莫?dú)立變槳策略根據(jù)風(fēng)輪葉片所處的方位進(jìn)行風(fēng)速預(yù)估來改變槳距角；基于載荷反饋的獨(dú)立變槳策略則根據(jù)葉片彎矩與平均計(jì)算模型的差值大小來實(shí)時(shí)調(diào)整槳距角。通過仿真結(jié)果表明，兩種策略都能夠有效的減小葉片的不平衡載荷，尤其是基于載荷反饋的獨(dú)立變槳距控