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风力发电系统的故障诊断与容错控制方法研究

发布时间:2018-01-20 19:27

  本文关键词: 风力发电系统 故障诊断 容错控制 出处:《华北电力大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:随着世界范围内能源与环境问题的突出,可再生能源的需求日益增多,风力发电技术也得到了迅猛的发展。同时,为了保证发电的可靠性,风力发电系统的故障诊断与容错控制方面的研究得到了越来越多的重视。 风力发电是一个复杂的工业过程,本文通过机理法分别建立风电系统的关键部件空气动力系统、传动系统、变桨距系统和发电机系统的数学模型,通过整合建立了整个系统的动态模型,为接下来风电系统的相关研究提供了依据。 论文采用基于参数辨识的故障诊断方法,利用递推最小二乘法对风电系统模型参数进行辨识,结合贝叶斯决策理论对参数的变动情况分析,实现故障检测。然后利用神经网络对故障后的信息进行分析,确定系统的故障类型。仿真结果表明了这种方法能快速检测系统故障并准确确定系统故障类型。 采用多模型预测控制设计风电系统的容错控制策略。分析风力发电系统发生故障时的数学模型,并设计各自的预测控制器,在系统发生故障时,通过对模型的切换达到容错的目的。在MATLAB环境下进行仿真,结果验证了所提出的容错控制策略的可行性与有效性。
[Abstract]:With the worldwide energy and environmental problems prominent, the demand for renewable energy is increasing day by day, wind power technology has also been rapid development. At the same time, in order to ensure the reliability of power generation. More and more attention has been paid to fault diagnosis and fault tolerant control of wind power system. Wind power generation is a complex industrial process. In this paper, the mathematical models of aerodynamic system, transmission system, variable pitch system and generator system of wind power system are established by mechanism method. The dynamic model of the whole system is established by integration, which provides the basis for the related research of wind power system. This paper adopts the fault diagnosis method based on parameter identification, uses recursive least square method to identify the wind power system model parameters, and combines Bayesian decision theory to analyze the variation of the parameters. The fault detection is realized, and then the information after fault is analyzed by neural network to determine the fault type of the system. The simulation results show that this method can detect the fault of the system quickly and accurately determine the fault type of the system. The fault tolerant control strategy of wind power system is designed by using multi-model predictive control. The mathematical model of wind power system failure is analyzed and their predictive controllers are designed. By switching the model to achieve the goal of fault tolerance, the simulation results under the MATLAB environment verify the feasibility and effectiveness of the proposed fault-tolerant control strategy.
【学位授予单位】:华北电力大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM614

【参考文献】

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本文编号:1449271

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