風力發(fā)電機組獨立變槳控制策略研究
發(fā)布時間:2021-11-06 10:41
風力發(fā)電憑借其綠色、清潔、開發(fā)利用價值高等特點,在可再生能源開發(fā)領(lǐng)域占據(jù)著重要的位置。隨著大型風電機組越來越多地投入使用,風電機組在起動、制動性能和輸出功率的穩(wěn)定性方面的問題也不斷出現(xiàn)。采用傳統(tǒng)PID參數(shù)的變槳系統(tǒng)對大型風電機組的控制效果不夠理想。獨立變槳技術(shù)是建立在統(tǒng)一變槳技術(shù)基礎(chǔ)上的一種變槳距控制系統(tǒng)。它通過根據(jù)實時風況反饋單獨調(diào)整每個槳葉的槳距角,可以更好地降低風機在風的切變效應(yīng)、塔影效應(yīng)以及湍流效應(yīng)等因素作用下產(chǎn)生的不均勻載荷,穩(wěn)定功率輸出,提高機組的出力性能,增加機組以及各部件的使用年限。在此篇論文的設(shè)計過程中,對風機的基礎(chǔ)理論、功率控制模型,基于標準粒子群算法的改進以及變槳系統(tǒng)的PID控制器進行了深入分析與探討。主要工作包括如下幾個方面:(1)闡述選題的背景和意義,對當前風力發(fā)電的前景和發(fā)展態(tài)勢,全世界風電技術(shù)的發(fā)展,變槳技術(shù)的研究等作了介紹。提出了當前獨立變槳技術(shù)研究的一些問題。(2)介紹了空氣動力學(xué)原理以及葉素動量原理,基于這些原理闡述了風電機組的特性參數(shù)以及振動分析,進而引出了風電機組變槳控制理論。重點分析了風機獨立變槳與統(tǒng)一變槳控制原理,證明了獨立變槳控制系統(tǒng)的優(yōu)勢...
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
004-2017年全球可再生能源發(fā)電裝機容量變化
第一章 緒論頭籌,裝機容量占全球的 34 9%,歐洲占 31 4%,美國占 16 5%3。我國地理中,有著一望無際的海岸線、廣袤無邊的草原與戈壁,風力資源非常充足的資源提供了優(yōu)秀的發(fā)展環(huán)境,近年來我國風力發(fā)展技術(shù)和應(yīng)用范圍也逐2010 年超越美國,在風電裝機容量上成為世界排名第一的國家。2013 年國風電新裝機容量達到 1 6 萬兆瓦,累計裝機容量達 9 1 萬兆瓦。2017 年裝機容量 19 7GW。在我國政府的報告書中,預(yù)計 2020 年風電發(fā)電量達 4千瓦時,約占全國總發(fā)電量的 6%。我國提出“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、五大發(fā)展理念并堅持走可持續(xù)發(fā)展道路4,在與此高度契合的風力發(fā)電技取得了蓬勃發(fā)展,風機的新增裝機量連續(xù)六年位居世界第一,已成為風機機大國。在此旺盛發(fā)展的情況下,仍然存在許多問題與不足之處。
圖 2-1 理想風輪理論圖Figure 2-1 Idealwind wheel theorymap定通過風輪的氣流是無法被壓縮的,由連續(xù)條件可得 = = 在風輪上產(chǎn)生的力可由 Euler 理論得出F = ɡ a( ) (2-4風輪吸收的功率為P = Fa = ɡ ( ) (2-5功率由空氣動能轉(zhuǎn)化而來,則從上游至下游的動能變化為 E = ( ) (2-6式(2-5)等于式(2-6),可得 1 2(2-7
【參考文獻】:
期刊論文
[1]粒子群算法的改進與比較研究[J]. 武少華,高岳林. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(02)
[2]節(jié)能減排目標下的中國碳稅問題研究[J]. 楊榮,陸貴翊,邵穎. 時代金融. 2018(33)
[3]世界可再生能源發(fā)展態(tài)勢[J]. 高慧,楊艷,焦姣,邱茂鑫,劉知鑫,趙旭. 石油科技論壇. 2018(04)
[4]從世界能源發(fā)展趨勢看中國能源安全[J]. 張所續(xù). 中國能源. 2018(05)
[5]基于載荷優(yōu)化的大型風電機組μ-synthesis魯棒控制[J]. 姚興佳,謝洪放,朱江生,劉穎明,王曉東. 太陽能學(xué)報. 2017(05)
[6]大型風電機組的比例-積分-諧振獨立變槳距控制策略[J]. 楊文韜,耿華,肖帥,楊耕. 電力自動化設(shè)備. 2017(01)
[7]變速變槳距風電機組的全風速限功率優(yōu)化控制[J]. 周志超,王成山,郭力,許偉,張彥濤,劉峻岐. 中國電機工程學(xué)報. 2015(08)
[8]大功率風力發(fā)電機在全工況下的獨立變槳距控制策略研究[J]. 金鑫,熊海洋,夏宗朝,何玉林,杜靜. 太陽能學(xué)報. 2015(01)
[9]柔性風力機的H∞魯棒控制律設(shè)計及仿真[J]. 曹九發(fā),王同光,王瓏. 太陽能學(xué)報. 2014(01)
[10]GH Bladed和Matlab的交互軟件設(shè)計及風力發(fā)電機的獨立變槳控制器仿真研究[J]. 劉興華,敬維,林威. 中國電機工程學(xué)報. 2013(22)
博士論文
[1]大型風力發(fā)電機組獨立變槳距控制策略研究[D]. 張純明.沈陽工業(yè)大學(xué) 2011
[2]大型風電機組變槳距控制策略研究[D]. 王哲.沈陽工業(yè)大學(xué) 2010
[3]大型風力機變槳距控制技術(shù)研究[D]. 林勇剛.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于遺傳算法優(yōu)化PID參數(shù)的風電機組獨立變槳控制[D]. 王沛元.湖南大學(xué) 2018
[2]風電機組柔性塔筒降載控制技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 馬赫男.華北電力大學(xué) 2018
[3]粒子群算法的改進及其在PID參數(shù)整定中的應(yīng)用[D]. 王博華.湖南大學(xué) 2017
[4]雙饋型風力發(fā)電機組功率與載荷控制技術(shù)研究[D]. 鄧寧峰.湖南大學(xué) 2017
[5]大型風電機組獨立變槳控制技術(shù)研究[D]. 吳建華.大連理工大學(xué) 2016
[6]基于獨立變槳距的風電機組減振控制技術(shù)[D]. 歐清華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[7]大型風力發(fā)電機組主控系統(tǒng)控制策略研究[D]. 張震宇.北京交通大學(xué) 2014
[8]風電機組獨立變槳控制策略的研究[D]. 龔宇琴.北京交通大學(xué) 2014
[9]小型風力機關(guān)鍵結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 孫偉.蘇州大學(xué) 2012
[10]大型風力發(fā)電機組變槳距控制技術(shù)的研究[D]. 王浩.中南大學(xué) 2011
本文編號:3479685
【文章來源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
004-2017年全球可再生能源發(fā)電裝機容量變化
第一章 緒論頭籌,裝機容量占全球的 34 9%,歐洲占 31 4%,美國占 16 5%3。我國地理中,有著一望無際的海岸線、廣袤無邊的草原與戈壁,風力資源非常充足的資源提供了優(yōu)秀的發(fā)展環(huán)境,近年來我國風力發(fā)展技術(shù)和應(yīng)用范圍也逐2010 年超越美國,在風電裝機容量上成為世界排名第一的國家。2013 年國風電新裝機容量達到 1 6 萬兆瓦,累計裝機容量達 9 1 萬兆瓦。2017 年裝機容量 19 7GW。在我國政府的報告書中,預(yù)計 2020 年風電發(fā)電量達 4千瓦時,約占全國總發(fā)電量的 6%。我國提出“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、五大發(fā)展理念并堅持走可持續(xù)發(fā)展道路4,在與此高度契合的風力發(fā)電技取得了蓬勃發(fā)展,風機的新增裝機量連續(xù)六年位居世界第一,已成為風機機大國。在此旺盛發(fā)展的情況下,仍然存在許多問題與不足之處。
圖 2-1 理想風輪理論圖Figure 2-1 Idealwind wheel theorymap定通過風輪的氣流是無法被壓縮的,由連續(xù)條件可得 = = 在風輪上產(chǎn)生的力可由 Euler 理論得出F = ɡ a( ) (2-4風輪吸收的功率為P = Fa = ɡ ( ) (2-5功率由空氣動能轉(zhuǎn)化而來,則從上游至下游的動能變化為 E = ( ) (2-6式(2-5)等于式(2-6),可得 1 2(2-7
【參考文獻】:
期刊論文
[1]粒子群算法的改進與比較研究[J]. 武少華,高岳林. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(02)
[2]節(jié)能減排目標下的中國碳稅問題研究[J]. 楊榮,陸貴翊,邵穎. 時代金融. 2018(33)
[3]世界可再生能源發(fā)展態(tài)勢[J]. 高慧,楊艷,焦姣,邱茂鑫,劉知鑫,趙旭. 石油科技論壇. 2018(04)
[4]從世界能源發(fā)展趨勢看中國能源安全[J]. 張所續(xù). 中國能源. 2018(05)
[5]基于載荷優(yōu)化的大型風電機組μ-synthesis魯棒控制[J]. 姚興佳,謝洪放,朱江生,劉穎明,王曉東. 太陽能學(xué)報. 2017(05)
[6]大型風電機組的比例-積分-諧振獨立變槳距控制策略[J]. 楊文韜,耿華,肖帥,楊耕. 電力自動化設(shè)備. 2017(01)
[7]變速變槳距風電機組的全風速限功率優(yōu)化控制[J]. 周志超,王成山,郭力,許偉,張彥濤,劉峻岐. 中國電機工程學(xué)報. 2015(08)
[8]大功率風力發(fā)電機在全工況下的獨立變槳距控制策略研究[J]. 金鑫,熊海洋,夏宗朝,何玉林,杜靜. 太陽能學(xué)報. 2015(01)
[9]柔性風力機的H∞魯棒控制律設(shè)計及仿真[J]. 曹九發(fā),王同光,王瓏. 太陽能學(xué)報. 2014(01)
[10]GH Bladed和Matlab的交互軟件設(shè)計及風力發(fā)電機的獨立變槳控制器仿真研究[J]. 劉興華,敬維,林威. 中國電機工程學(xué)報. 2013(22)
博士論文
[1]大型風力發(fā)電機組獨立變槳距控制策略研究[D]. 張純明.沈陽工業(yè)大學(xué) 2011
[2]大型風電機組變槳距控制策略研究[D]. 王哲.沈陽工業(yè)大學(xué) 2010
[3]大型風力機變槳距控制技術(shù)研究[D]. 林勇剛.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于遺傳算法優(yōu)化PID參數(shù)的風電機組獨立變槳控制[D]. 王沛元.湖南大學(xué) 2018
[2]風電機組柔性塔筒降載控制技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 馬赫男.華北電力大學(xué) 2018
[3]粒子群算法的改進及其在PID參數(shù)整定中的應(yīng)用[D]. 王博華.湖南大學(xué) 2017
[4]雙饋型風力發(fā)電機組功率與載荷控制技術(shù)研究[D]. 鄧寧峰.湖南大學(xué) 2017
[5]大型風電機組獨立變槳控制技術(shù)研究[D]. 吳建華.大連理工大學(xué) 2016
[6]基于獨立變槳距的風電機組減振控制技術(shù)[D]. 歐清華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[7]大型風力發(fā)電機組主控系統(tǒng)控制策略研究[D]. 張震宇.北京交通大學(xué) 2014
[8]風電機組獨立變槳控制策略的研究[D]. 龔宇琴.北京交通大學(xué) 2014
[9]小型風力機關(guān)鍵結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計[D]. 孫偉.蘇州大學(xué) 2012
[10]大型風力發(fā)電機組變槳距控制技術(shù)的研究[D]. 王浩.中南大學(xué) 2011
本文編號:3479685
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