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大型风机异步变桨控制策略的研究

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由于风剪切、塔影效应和湍流等影响,桨叶在风轮旋转平面内的不同位置受到的风速各不相同,因此在桨叶旋转运行过程中,桨叶在风轮扫掠面内的不同位置所受的升力不同,从而产生的风轮力矩处于持续变化过程中,影响风力机的输出功率以及电能质量,另外还同时造成桨叶上的载荷不平衡,引起桨叶的拍打振动和扭矩波动.rn 本文在大型风机的数学模型建立的基础上,针对风力发电机组的不同控制目标,提出不同的异步变桨控制策略并设计异步变桨控制器.首先提出了一种减少风轮转矩波动的异步变桨控制策略－基于摆振力矩的异步变桨控制策略,并在风机线性时不变模型基础上,详细设计了基于单神经元自适应PID 的异步变桨控制器.然后为了同时减小风轮上的不平衡载荷,在基于摆振力矩的异步变桨控制中,加入对桨叶挥舞力矩的控制,提出一种基于摆振力矩和挥舞力矩的异步变桨控制策略,即在统一桨距角给定的基础上,通过权系数优化摆振的偏差桨距角和挥舞的偏差桨距角.最后将统一变桨控制策略、基于摆振力矩的异步变桨控制策略、基于挥舞力矩的异步变桨控制策略、基于摆振力矩和挥舞力矩的异步变桨控制策略分别用于永磁直驱风力发电机组的异步变桨控制系统中进行仿真验证和比较分析,结果表明所设计的异步变桨控制系统是正确有效的,为实际风场中的异步变桨控制器的设计提供理论和技术支持.

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来源
《中国电机工程学会直流输电与电力电子专委会2015年学术年会》|2015年|1-8|共8页
会议地点上海
作者
Dou Zhen-lan; 窦真兰; Peng Si-min; 彭思敏; Sun Jin-hua; 孙金华;
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作者单位

中国电机工程学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 TM315:TM301.2;
关键词
风力发电机; 异步变桨; 控制策略; 挥舞力矩; 摆振力矩;

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