【摘要】：人類社會(huì)的生存和發(fā)展,對(duì)能源的需求依賴與日俱增。能源支撐著現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步,也是當(dāng)今國(guó)際軍事、政治、經(jīng)濟(jì)、外交等多方面關(guān)注的焦點(diǎn)。我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷程與發(fā)達(dá)國(guó)家工業(yè)化進(jìn)程相同的一點(diǎn)是,需要大量的能源作為保障。大力發(fā)展可再生能源是解決能源需求和環(huán)境保護(hù)這兩方面問題的重要途徑。可再生能源中以太陽能、風(fēng)能、波浪能和生物質(zhì)能等為主,其中風(fēng)能不僅有良好的投入/產(chǎn)出比,也有大規(guī)模開發(fā)利用的潛力,這使其成為最具競(jìng)爭(zhēng)力的清潔能源。風(fēng)電成本低,在傳統(tǒng)能源的稀缺緊張的大環(huán)境下,越來越具有競(jìng)爭(zhēng)力,成為環(huán)保、廉價(jià)的新興能源。 風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)不斷地發(fā)展、創(chuàng)新,隨著控制方式不斷地優(yōu)化、改進(jìn),可以容納的單機(jī)容量也不斷的升高,機(jī)組運(yùn)行的可靠性和對(duì)風(fēng)能的有效利用率也顯著提升。逐漸提高風(fēng)能利用率,轉(zhuǎn)化風(fēng)能成為我們所需的優(yōu)質(zhì)電能。 在提高風(fēng)能的利用率和并網(wǎng)送電等領(lǐng)域更多是以學(xué)習(xí)引進(jìn)為主。對(duì)直驅(qū)式運(yùn)行、以永磁體為結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的發(fā)電機(jī)組上研究較少,對(duì)其運(yùn)行方式的控制獨(dú)創(chuàng)性內(nèi)容不多。在2012年度的科學(xué)技術(shù)項(xiàng)目研究中,省教育廳著力研究變速變槳距技術(shù)(項(xiàng)目編號(hào)：12521039,項(xiàng)目?jī)?nèi)容：智能變槳距控制技術(shù)的研究),是一項(xiàng)新興、綜合性的功率控制技術(shù)。 將BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與模糊理論衍生的控制技術(shù)相結(jié)合,作為設(shè)計(jì)智能變速變槳距控制技術(shù)的基礎(chǔ),并對(duì)其進(jìn)行建模仿真研究。 在介紹風(fēng)電發(fā)展的歷史中,優(yōu)先分析國(guó)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的概況和數(shù)據(jù),作為國(guó)內(nèi)對(duì)比數(shù)據(jù)的重要參照。把近20年來,常用的機(jī)組進(jìn)行多方位的比較,選擇最優(yōu)秀,能適應(yīng)更多控制技術(shù)發(fā)展的優(yōu)質(zhì)發(fā)電機(jī)組,作為載體,提供更改技術(shù)的平臺(tái)。分析時(shí)下技術(shù)先進(jìn)的永磁發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)特征和運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)特性。 為了達(dá)到直觀的研究結(jié)果,需要在仿真平臺(tái)下,進(jìn)行多組數(shù)據(jù)、不同環(huán)境下的仿真實(shí)驗(yàn),本文選擇Matlab和Simulink軟件作為仿真平臺(tái),對(duì)風(fēng)力機(jī)組的運(yùn)行特性和控制技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用實(shí)驗(yàn)研究。建立風(fēng)力機(jī)組的整體模型,并加入變速變槳距技術(shù)的智能控制器。 同時(shí)對(duì)智能控制器的計(jì)算方式分析和優(yōu)化。針對(duì)不同風(fēng)速目標(biāo),采用的計(jì)算方式也有區(qū)分。對(duì)以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的低風(fēng)速控制器模型和以模糊控制理論為基礎(chǔ)的高風(fēng)速控制模型分別進(jìn)行了計(jì)算方法的最優(yōu)化選擇。LM算法為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器下的最優(yōu)算法,通過對(duì)給定數(shù)據(jù)的模擬訓(xùn)練,在不同的槳距角和葉尖速的組合中,計(jì)算出最優(yōu)的風(fēng)能利用系數(shù)。將多組數(shù)據(jù)建立起對(duì)應(yīng)表格,輔以低風(fēng)速下(此時(shí)槳距角將保持0。角不變)的變速控制策略,達(dá)到捕獲最大的風(fēng)能的目的；速度型的二維控制器是模糊控制器的首選型號(hào),在大風(fēng)速條件下,需將實(shí)際功率和額定功率的誤差以及誤差的變化率實(shí)時(shí)輸入控制機(jī)中計(jì)算,通過計(jì)算得出槳距角應(yīng)變化的合理角度。建立模糊控制器的控制規(guī)則,需要把超過額定風(fēng)速的實(shí)時(shí)風(fēng)速,進(jìn)行細(xì)節(jié)分解,整理出幾個(gè)范圍。 把實(shí)時(shí)風(fēng)速分解成過額定風(fēng)速(大風(fēng)速)以及弱額定風(fēng)速(小風(fēng)速)兩種情況,分別采用不同的控制策略完成功率控制調(diào)節(jié)。在Matlab和Simulink仿真平臺(tái)下對(duì)一臺(tái)兆瓦級(jí)的永磁風(fēng)力機(jī)組進(jìn)行不同風(fēng)速下的仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證控制技術(shù)的可靠性,檢測(cè)輸出功率的平穩(wěn)程度。
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【學(xué)位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM315

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 劉細(xì)平;林鶴云;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)及風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)綜述[J];大電機(jī)技術(shù);2007年03期

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本文編號(hào)：2259150