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文檔簡介
1、隨著傳統(tǒng)能源資源,尤其是化石能源已經(jīng)引起了越來越多的環(huán)境問題,并且由于其不可再生性,資源緊缺的問題將在未來越來越明顯。在近些年,為了滿足日益增長的能源需求,可再生能源得到了飛速的發(fā)展和應(yīng)用。其中,由于風(fēng)能成本低廉,儲量巨大等優(yōu)點,在新能源中發(fā)展較快也更為成熟。然而,隨著逐年不斷增長的裝機量和不斷增大的單機容量,這對于風(fēng)力發(fā)電機的控制系統(tǒng)提出了更高的挑戰(zhàn)。由于風(fēng)能本身具有隨機性和不確定性,大型風(fēng)機使用傳統(tǒng)的控制方法并不能獲得理想的控制效果
2、。同時前人的研究大多建立的理想的情況下,本文分析了風(fēng)能的隨機性,使用魯棒自適應(yīng)控制理論,解決了風(fēng)機在有隨機擾動環(huán)境下的穩(wěn)定性問題。
首先,本文對風(fēng)機的空氣動力學(xué)和主要控制技術(shù)進行了探討,對于大型風(fēng)機的結(jié)構(gòu)和特性進行了較為詳細的介紹,在此基礎(chǔ)上,對風(fēng)機的運行過程進行了分析。然后結(jié)合隨機過程,引入了隨機系統(tǒng)這一概念,闡述了隨機系統(tǒng)和普通系統(tǒng)的區(qū)別,對用于隨機分析的伊藤公式做了充分的證明。
其次,在充分考慮風(fēng)機中的隨機擾動
3、后,對風(fēng)機在隨機微分下進行了數(shù)學(xué)建模。應(yīng)用魯棒自適應(yīng)控制算法,實現(xiàn)了具有魯棒性和自適應(yīng)性的控制效果,對消除系統(tǒng)中參數(shù)不確定性和隨機擾動都有很好的效果。
最后,為了優(yōu)化控制效果,使風(fēng)機既能夠最大化地捕獲風(fēng)能又能最小化隨機風(fēng)引起的疲勞載荷及功率波動,提出了基于擴展卡爾曼濾波的線性二次型高斯控制方法。該控制策略以擴展卡爾曼濾波器(Extended Kalman Filter,EKF)估計出的平均有效風(fēng)速作為增益調(diào)度變量,根據(jù)風(fēng)電機組
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