风电机组独立变桨控制策略的研究

发布时间：2019-11-06 22:43

【摘要】：风能是一种洁净的、可再生的、储量巨大的能源,在化石燃料日益枯竭的环境下,风力发电作为主要的替代能源将成为可再生能源发展的重点。随着风力发电机功率的增大,风力发电机的起动、制动性能和输出功率的稳定性方面的问题也不断显现。 目前国内对风电机组进行仿真研究已比较成熟,因此控制策略方面的研究用以减小风电机组的机械载荷也就成了提高风电机组使用效率的关键。由于风能的不稳定性、地域性等特点,对大型风力发电机的控制技术的研究就有很重要的现实意义。 本文主要分析了变桨策略,在统一变桨的基础上,对独立变桨的控制策略进行了研究,使用基于载荷反馈-风速前馈的复合控制策略来实现对风电机组的独立变桨控制。由风切变效应及塔影效应可知,风速在空间上是不均匀的,因此风电机组所受到的载荷也是不均匀的,统一变桨在实际控制桨叶的受力和风能捕获上存在不足,因此需要提出新的控制方式来弥补这些不足,独立变桨便应运而生。 风力发电机组模型包括风模型、空气动力模型、结构动力模型和控制模型,本文利用S4WT软件对风电机组所受到的载荷进行分析,在Matlab中搭建风电机组模型并设计相应的控制策略使得功率达到稳定输出,同时相对统一变桨能够显著减小轮毂、齿轮箱等的输出扭矩波动,从而一定程度上减小了风电机组的疲劳寿命。
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM315

【参考文献】

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本文编号：2556953