液压传动风电机组的转速和功率控制研究
本文选题:液压传动 + 风力发电 ; 参考:《兰州理工大学》2017年硕士论文
【摘要】:液压传动型风力发电机以液压技术为基础,采用液压柔性传动装置代替传统风电机组的机械刚性装置,减轻了机组整体重量和体积,使机组故障率降低,制造费用和维护成本减少。本文采用定量泵-变量马达液压传动形式的风力发电机组为研究对象,主要对并网要求所需要的输出转速和发电功率研究。首先对液压传动风电机组的组成结构进行介绍,从风速特性开始,对各组成模块的工作特性原理及数学模型分析。提出对同步发电机并网时需要转速和功率控制,变量马达的转速控制影响因素研究,并建立转速和功率控制的主控制系统数学模型。然后,根据定量泵-变量马达主传动数学模型及系统主控制数学模型,采用线性化方式处理变量马达斜盘摆角与转速及压力间的非线性变化关系。通过主控制系统数学模型框图分析提出转速和功率闭环控制方法,利用转速和功率的影响因素,间接控制变量马达摆角,满足发电机并网要求下的转速和功率输出。最后,建模仿真。搭建机组整体运行仿真模型,采用AMESIM液压仿真软件与MATLAB软件接口连接,联合仿真。通过研究在不同定量泵转速下,采用一种优化的控制算法模糊PID控制时转速和发电功率的仿真结果曲线,实现了变转速输入-恒转速输出控制的目的,验证了采用的转速和功率闭环控制方法的正确性,采用的控制器优化合理。
[Abstract]:Based on the hydraulic technology, the hydraulic flexible transmission device is used to replace the mechanical rigid device of the traditional wind turbine, which reduces the overall weight and volume of the unit and reduces the failure rate of the unit. Reduced manufacturing and maintenance costs. In this paper, the wind turbine in the form of quantitative pump-variable motor hydraulic drive is used as the research object, and the output speed and generation power required for grid connection are studied. Firstly, the composition structure of hydraulic wind turbine is introduced. From the wind speed characteristic, the principle and mathematical model of each component module are analyzed. In this paper, the speed and power control of synchronous generator is proposed, and the influence factors of variable motor speed control are studied, and the mathematical model of main control system for speed and power control is established. Then, according to the mathematical model of quantitative pump-variable motor main drive and the system main control mathematical model, a linearization method is adopted to deal with the nonlinear relationship between the swing angle of the tilted disk of the variable motor and the rotational speed and pressure. The closed-loop control method of speed and power is put forward by analyzing the block diagram of mathematical model of the main control system. The variable motor swing angle is indirectly controlled by the influence factors of speed and power to meet the requirements of speed and power output under the grid connection of generator. Finally, modeling and simulation. The whole operation simulation model of the unit is built, and the AMESIM hydraulic simulation software is used to connect with the MATLAB software, and the joint simulation is carried out. By studying the simulation curves of speed and generation power under different quantitative pump speeds, an optimized control algorithm, fuzzy PID control, is used to realize the output control of variable speed input and constant speed. The correctness of the closed-loop control method of speed and power is verified, and the controller is optimized reasonably.
【学位授予单位】:兰州理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TM315
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 杨国来;邓龙;王建忠;张东东;;液压风力发电系统设计及仿真[J];机床与液压;2015年21期
2 李锐华;赵彤;李豪;胡波;施光林;;液控分布式风力发电并网控制研究[J];电网与清洁能源;2015年10期
3 艾超;闫桂山;孔祥东;陈立娟;;液压型风力发电机组并网冲击抑制研究[J];中国机械工程;2015年15期
4 艾超;陈文婷;孔祥东;叶壮壮;;基于反馈线性化的液压型风力发电机组最佳功率追踪控制[J];控制理论与应用;2015年06期
5 艾超;闫桂山;孔祥东;陈立娟;;液压型风力发电机组恒转速输出补偿控制[J];中国机械工程;2015年09期
6 艾超;叶壮壮;孔祥东;廖利辉;;液压型风力发电机组主传动系统压力控制特性研究[J];中国机械工程;2015年06期
7 张立强;练敏;张婧芳;郑文婧;;液压型风力发电机的恒转速控制[J];液压气动与密封;2015年02期
8 艾超;孔祥东;闫桂山;廖利辉;;液压型风力发电机组最优功率追踪控制方法研究[J];动力工程学报;2015年02期
9 艾超;孔祥东;陈文婷;廖利辉;;液压型风力发电机组主传动系统稳速控制研究[J];太阳能学报;2014年09期
10 孔祥东;艾超;王静;;液压型风力发电机组主传动控制系统综述[J];液压与气动;2013年01期
相关博士学位论文 前1条
1 艾超;液压型风力发电机组转速控制和功率控制研究[D];燕山大学;2012年
相关硕士学位论文 前10条
1 赵伟;液压传动型发电机组转速控制研究[D];华北电力大学;2015年
2 廖利辉;液压型风力发电机组最佳功率追踪控制方法研究[D];燕山大学;2014年
3 黄委;基于海上多能源综合开发利用的液压传动系统研究[D];华北电力大学;2014年
4 杜遥;自发电液压传动系统设计与仿真分析[D];兰州理工大学;2013年
5 张高峰;液压传动型风力发电系统马达转速特性研究[D];大连理工大学;2012年
6 张刚;液压型风力发电机组主传动系统功率控制研究[D];燕山大学;2012年
7 高文增;风力发电油液驱动系统控制策略的研究[D];燕山大学;2012年
8 蔡金华;风力发电机组的神经网络自适应控制策略研究[D];华中科技大学;2012年
9 王东霞;风力发电机组功率控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
10 王俊琦;定桨距变速非并网风力发电控制系统的研究与设计[D];南京航空航天大学;2011年
,本文编号:1908561
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlidianqilunwen/1908561.html