液壓傳動(dòng)風(fēng)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速和功率控制研究
本文選題:液壓傳動(dòng) + 風(fēng)力發(fā)電 ; 參考:《蘭州理工大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:液壓傳動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)以液壓技術(shù)為基礎(chǔ),采用液壓柔性傳動(dòng)裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)風(fēng)電機(jī)組的機(jī)械剛性裝置,減輕了機(jī)組整體重量和體積,使機(jī)組故障率降低,制造費(fèi)用和維護(hù)成本減少。本文采用定量泵-變量馬達(dá)液壓傳動(dòng)形式的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為研究對(duì)象,主要對(duì)并網(wǎng)要求所需要的輸出轉(zhuǎn)速和發(fā)電功率研究。首先對(duì)液壓傳動(dòng)風(fēng)電機(jī)組的組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行介紹,從風(fēng)速特性開(kāi)始,對(duì)各組成模塊的工作特性原理及數(shù)學(xué)模型分析。提出對(duì)同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)需要轉(zhuǎn)速和功率控制,變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速控制影響因素研究,并建立轉(zhuǎn)速和功率控制的主控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。然后,根據(jù)定量泵-變量馬達(dá)主傳動(dòng)數(shù)學(xué)模型及系統(tǒng)主控制數(shù)學(xué)模型,采用線性化方式處理變量馬達(dá)斜盤擺角與轉(zhuǎn)速及壓力間的非線性變化關(guān)系。通過(guò)主控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型框圖分析提出轉(zhuǎn)速和功率閉環(huán)控制方法,利用轉(zhuǎn)速和功率的影響因素,間接控制變量馬達(dá)擺角,滿足發(fā)電機(jī)并網(wǎng)要求下的轉(zhuǎn)速和功率輸出。最后,建模仿真。搭建機(jī)組整體運(yùn)行仿真模型,采用AMESIM液壓仿真軟件與MATLAB軟件接口連接,聯(lián)合仿真。通過(guò)研究在不同定量泵轉(zhuǎn)速下,采用一種優(yōu)化的控制算法模糊PID控制時(shí)轉(zhuǎn)速和發(fā)電功率的仿真結(jié)果曲線,實(shí)現(xiàn)了變轉(zhuǎn)速輸入-恒轉(zhuǎn)速輸出控制的目的,驗(yàn)證了采用的轉(zhuǎn)速和功率閉環(huán)控制方法的正確性,采用的控制器優(yōu)化合理。
[Abstract]:Based on the hydraulic technology, the hydraulic flexible transmission device is used to replace the mechanical rigid device of the traditional wind turbine, which reduces the overall weight and volume of the unit and reduces the failure rate of the unit. Reduced manufacturing and maintenance costs. In this paper, the wind turbine in the form of quantitative pump-variable motor hydraulic drive is used as the research object, and the output speed and generation power required for grid connection are studied. Firstly, the composition structure of hydraulic wind turbine is introduced. From the wind speed characteristic, the principle and mathematical model of each component module are analyzed. In this paper, the speed and power control of synchronous generator is proposed, and the influence factors of variable motor speed control are studied, and the mathematical model of main control system for speed and power control is established. Then, according to the mathematical model of quantitative pump-variable motor main drive and the system main control mathematical model, a linearization method is adopted to deal with the nonlinear relationship between the swing angle of the tilted disk of the variable motor and the rotational speed and pressure. The closed-loop control method of speed and power is put forward by analyzing the block diagram of mathematical model of the main control system. The variable motor swing angle is indirectly controlled by the influence factors of speed and power to meet the requirements of speed and power output under the grid connection of generator. Finally, modeling and simulation. The whole operation simulation model of the unit is built, and the AMESIM hydraulic simulation software is used to connect with the MATLAB software, and the joint simulation is carried out. By studying the simulation curves of speed and generation power under different quantitative pump speeds, an optimized control algorithm, fuzzy PID control, is used to realize the output control of variable speed input and constant speed. The correctness of the closed-loop control method of speed and power is verified, and the controller is optimized reasonably.
【學(xué)位授予單位】:蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:TM315
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1908561
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