本文關(guān)鍵詞：1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組降低內(nèi)耗技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)力發(fā)電 內(nèi)耗能 變槳控制 節(jié)能

【摘要】：風(fēng)能的不穩(wěn)定性以及風(fēng)電機(jī)組自身的復(fù)雜結(jié)構(gòu)決定了變槳距控制對象大擾動、多變量、非線性和工況復(fù)雜的特點(diǎn),常規(guī)的控制策略往往難以得到滿意的控制效果�？刂葡到y(tǒng)作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能否安全可靠運(yùn)行的神經(jīng)中樞,確保風(fēng)電機(jī)組合理利用風(fēng)能并向電網(wǎng)提供穩(wěn)定、高質(zhì)量的電能,同時對實(shí)現(xiàn)其風(fēng)能最大捕獲,減緩機(jī)組疲勞載荷,延長其使用壽命等方面起著舉足輕重的作用。1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為現(xiàn)今主要的在役機(jī)型,如何降低其內(nèi)耗能,提升發(fā)電量具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價值。在變槳距控制領(lǐng)域研究建立合適的模型,優(yōu)化風(fēng)電機(jī)組硬件和軟件控制策略,成為降低其自身內(nèi)耗、提升發(fā)電量的關(guān)鍵因素。本文以風(fēng)電機(jī)組變槳距控制及優(yōu)化策略為主要研究內(nèi)容,重點(diǎn)展開了以下研究:首先通過建立1.5MW變速變槳風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,通過對數(shù)學(xué)模型的理論分析,找出內(nèi)部耗能原因,在平臺中建立了各個子系統(tǒng)的仿真模型,為風(fēng)電功率的優(yōu)化控制奠定基礎(chǔ)。其次基于風(fēng)速超短期提前一步預(yù)測,求出風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)速和功率預(yù)測值。將風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速和槳矩角為控制變量,以降低風(fēng)機(jī)耗能、優(yōu)化風(fēng)場出力為目標(biāo),在高低風(fēng)速區(qū)兩種情況下,建立相應(yīng)的優(yōu)化模型,運(yùn)用智能算法求解模型的優(yōu)化解,將該優(yōu)化解作用于風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)來優(yōu)化風(fēng)電場的性能。結(jié)果表明,與傳統(tǒng)的線性控制策略相比,本文所提出的控制策略能夠有效地減少風(fēng)機(jī)電能損耗,優(yōu)化風(fēng)電場的出力。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測得,單臺風(fēng)機(jī)年優(yōu)化后發(fā)電量有較大提升,約為557961kWh,提升比例約為14.34%,等效滿負(fù)荷小時數(shù)增加385小時。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 內(nèi)耗能 變槳控制 節(jié)能
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 緒論7-11
• 1.1 論文選題背景及意義7-8
• 1.2 相關(guān)技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展概況8-10
• 1.3 本文完成的主要工作10-11
• 第二章 昌圖滿井風(fēng)電場生產(chǎn)系統(tǒng)概述11-15
• 2.1 風(fēng)電場簡介11
• 2.2 節(jié)能減排11
• 2.3 風(fēng)能資源條件11-13
• 2.4 風(fēng)電機(jī)組主要組成部分13
• 2.4.1 塔架13
• 2.4.2 齒輪箱系統(tǒng)13
• 2.4.3 發(fā)電機(jī)系統(tǒng)13
• 2.4.4 變槳距系統(tǒng)13
• 2.4.5 控制系統(tǒng)13
• 2.5 本章小結(jié)13-15
• 第三章 風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行特性分析15-22
• 3.1 引言15
• 3.2 運(yùn)行特性分析15-18
• 3.2.1 風(fēng)能的計(jì)算15-16
• 3.2.2 風(fēng)輪氣動特性16
• 3.2.3 機(jī)械傳動系統(tǒng)及執(zhí)行機(jī)構(gòu)特性16
• 3.2.4 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性分析16-18
• 3.2.5 風(fēng)電機(jī)組整體運(yùn)行特點(diǎn)18
• 3.3 變槳距控制策略研究18-21
• 3.3.1 變槳距控制原理18-20
• 3.3.2 變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的典型工況20
• 3.3.3 變槳距控制策略研究20-21
• 3.4 本章小結(jié)21-22
• 第四章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的內(nèi)耗電因素分析及控制策略優(yōu)化22-28
• 4.1 引言22
• 4.2 內(nèi)耗電因素分析及降耗策略22-27
• 4.2.1 散熱風(fēng)扇、空調(diào)22
• 4.2.2 加熱器22-23
• 4.2.3 齒輪箱油泵、水泵23
• 4.2.4 塔基觸摸屏、塔筒照明和輪轂照明燈23-24
• 4.2.5 低風(fēng)速段待機(jī)模式的策略優(yōu)化24-27
• 4.3 本章小結(jié)27-28
• 第五章 1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)變槳距控制策略優(yōu)化28-31
• 5.1 變速變槳距調(diào)節(jié)控制器28-29
• 5.2 傳感器模型的建立29
• 5.3 模擬變槳距執(zhí)行元件29
• 5.4 PID控制器實(shí)現(xiàn)29-30
• 5.5 本章小結(jié)30-31
• 第六章 風(fēng)電機(jī)組降內(nèi)耗效益分析31-39
• 6.1 試驗(yàn)條件31
• 6.2 試驗(yàn)方法31-32
• 6.3 數(shù)據(jù)分析結(jié)果32-35
• 6.4 降內(nèi)耗結(jié)果分析35-38
• 6.5 本章小結(jié)38-39
• 結(jié)論39-40
• 致謝40-41
• 參考文獻(xiàn)41-44
• 附錄44-47
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果47

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本文編號：613167