變速恒頻風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)研究.pdf

1、作為取之不盡、用之不竭的綠色可再生能源，風(fēng)能的開(kāi)發(fā)利用備受青睞，伴隨著人類(lèi)對(duì)能源的巨大需求，風(fēng)力發(fā)電行業(yè)逐步走向了大規(guī)模、商業(yè)化的發(fā)展道路，風(fēng)力發(fā)電蘊(yùn)藏著無(wú)限的發(fā)展?jié)摿兔篮们熬?。隨之帶動(dòng)的是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展。近年來(lái)，隨著變槳技術(shù)的發(fā)展，變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成為了主流的風(fēng)力發(fā)電機(jī)型。
　　在風(fēng)力發(fā)電所涉及的眾多系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)處于整個(gè)機(jī)組的核心地位，它與機(jī)組其他部件聯(lián)系密切，指揮著機(jī)組正常運(yùn)行。控制系統(tǒng)的控制技術(shù)是風(fēng)力發(fā)

2、電關(guān)鍵技術(shù)之一，精確地控制、完善的功能是保證機(jī)組安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行的條件。
　　由于風(fēng)場(chǎng)大多處于自然條件惡劣、且無(wú)人值守的環(huán)境中，這就要求控制系統(tǒng)具有較高的可靠性和完備的控制功能。本文以變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為基礎(chǔ)，研究機(jī)組控制系統(tǒng)的主要功能，重點(diǎn)進(jìn)行機(jī)組主控制器的設(shè)計(jì)研究，并在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)主控系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　本文分析了變速恒頻風(fēng)電機(jī)組發(fā)電原理以及整個(gè)機(jī)組的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，根據(jù)風(fēng)速和轉(zhuǎn)速條件的不同將機(jī)組運(yùn)行區(qū)域進(jìn)行劃分，分

3、階段對(duì)機(jī)組進(jìn)行控制，分析了機(jī)組的控制任務(wù)和功能要求，制定出機(jī)組整體的控制策略。研究了最大風(fēng)能捕獲過(guò)程，通過(guò)對(duì)不同方法的比較，選用跟蹤最優(yōu)功率轉(zhuǎn)速曲線法作為本系統(tǒng)的最佳風(fēng)能追蹤算法。
　　對(duì)于主控系統(tǒng)中的變槳調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，在額定風(fēng)速以上發(fā)電機(jī)輸出功率達(dá)到最大值后，投入變槳控制器限制風(fēng)機(jī)進(jìn)一步的捕獲風(fēng)能。本文在傳統(tǒng) PI控制器的基礎(chǔ)上，采用PI增益調(diào)度的控制方法，實(shí)現(xiàn)不同階段變參數(shù)的PI調(diào)節(jié)，較好的改進(jìn)了控制效果。
　　根據(jù)主控系統(tǒng)