發(fā)布時間：2018-03-25 20:22

  本文選題：液壓傳動型風力發(fā)電機組　切入點：功率平穩(wěn)控制　出處：《蘭州理工大學》2017年碩士論文

【摘要】：當今社會,風能已經(jīng)成為清潔能源的主要來源。經(jīng)過近些年的發(fā)展,我國風電裝機量已經(jīng)成為全球排名第一的國家,且整個風電行業(yè)增長勢頭仍然迅猛,裝機容量年增長超過100%以上。而且目前國內(nèi)風電場運行中的風力發(fā)電機組很大一部分存在機械故障率高、發(fā)電機并網(wǎng)困難、電能質(zhì)量低等弊端,作為未來清潔能源的重要結(jié)構(gòu),此種情況大大的限制了我國風電的健康發(fā)展。液壓傳動型風力發(fā)電機組作為本文章的研究對象,較傳統(tǒng)的直驅(qū)式或齒輪箱式風電機組有維修更加安全可靠、發(fā)電機更容易實現(xiàn)并網(wǎng)、電能質(zhì)量更高等優(yōu)點。本文重點在介紹液壓傳動型風力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)之上,重點通過研究和改進液壓變槳控制策略,觀察和總結(jié)了改進后的控制策略對在高風速下液壓傳動型風力發(fā)電機組輸出功率的平穩(wěn)性影響。顯示出本文研究對象在風力發(fā)電領(lǐng)域的優(yōu)越性和實用性,對液壓傳動型風力發(fā)電機組日后在風電領(lǐng)域的應(yīng)用和研究有巨大的實用價值。為了對改進控制策略后的液壓變槳控制系統(tǒng)對發(fā)電機組功率平穩(wěn)性輸出上的影響進行研究;本文在相關(guān)理論基礎(chǔ)之上,分別在Matlab/Simulink中搭建了風力機模型、液壓傳動變槳距模型、變槳執(zhí)行機構(gòu)、變槳控制系統(tǒng)模型、變量馬達控制系統(tǒng)模型;在AMESim中搭建了定量泵-變量馬達液壓主傳動系統(tǒng)模塊;并在此基礎(chǔ)上利用AMESim和Matlab軟件進行聯(lián)合仿真。并根據(jù)PSO算法、變論域模糊控制器的理論原理,提出采用粒子群算法變論域模糊PID變槳控制策略。較好的實現(xiàn)了高風速波動情況下,對發(fā)電機功率平穩(wěn)輸出的控制;并利用液壓傳動型風力發(fā)電機組的特點,實現(xiàn)了馬達斜盤角對發(fā)電機轉(zhuǎn)速的控制。最后還利用軟件平臺對模型進行仿真研究,驗證了此控制策略在液壓變槳控制系統(tǒng)中對發(fā)電機輸出功率的控制性能的優(yōu)越性。
[Abstract]:Nowadays, wind energy has become the main source of clean energy. With the development of recent years, the installed capacity of wind power in China has become the first country in the world, and the whole wind power industry is still growing rapidly. The annual increase of installed capacity is more than 100%. At present, a large part of wind turbines in the operation of domestic wind farms have many disadvantages, such as high failure rate of machinery, difficulty in connecting generators to grid, low power quality, etc., which are the important structures of clean energy in the future. This situation has greatly restricted the healthy development of wind power in China. As the research object of this article, the hydraulic wind turbine is more safe and reliable than the traditional straight-drive or gearbox wind turbine. In this paper, the structure and working principle of hydraulic wind turbine are introduced, and the control strategy of hydraulic variable propeller is studied and improved. The influence of the improved control strategy on the output power of the hydro-driven wind turbine under high wind speed is observed and summarized. The advantages and practicability of the research object in the field of wind power generation are shown. It has great practical value for the application and research of hydraulic driven wind turbine in the field of wind power. In order to study the influence of the hydraulic variable propeller control system on the power output of the generator set after the improvement of control strategy; On the basis of relevant theories, the wind turbine model, hydraulic variable pitch model, variable propeller actuator, variable propeller control system model and variable motor control system model are built in Matlab/Simulink in this paper. A quantitative pump-variable motor hydraulic main drive system module is built in AMESim, and on this basis, AMESim and Matlab software are used to carry out the joint simulation. According to the PSO algorithm, the theory principle of variable theory field fuzzy controller is introduced. Particle swarm optimization (PSO) algorithm is used to control fuzzy PID variable pitch propeller. The stable output of generator power is well controlled under the condition of high wind speed fluctuation, and the characteristics of hydraulic driven wind turbine are utilized. Finally, the model is simulated on the software platform, which verifies the superiority of this control strategy in the control of generator output power in hydraulic variable propeller control system.
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM315

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