為應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和氣候變化帶來的巨大挑戰(zhàn)，我國(guó)大力發(fā)展可再生能源。風(fēng)能具有低廉的開發(fā)成本，對(duì)環(huán)境無污染，取之不盡用之不竭，正引領(lǐng)著全社會(huì)對(duì)可再生能源進(jìn)行開采和利用，成為目前最具規(guī)模和應(yīng)用價(jià)值的可再生新能源之一�？刂萍夹g(shù)是風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵，而獨(dú)立變槳距在減小機(jī)組疲勞應(yīng)力和提高電能質(zhì)量上效果顯著，因此，開展獨(dú)立變槳距控制研究對(duì)風(fēng)電國(guó)產(chǎn)化的實(shí)現(xiàn)具有重要的理論價(jià)值和實(shí)際意義。 首先，通過對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)特性和變槳距原理以及湍流、風(fēng)切效應(yīng)和塔影效應(yīng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組產(chǎn)生影響的相關(guān)分析，用分析建模和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，建立了復(fù)雜、多變、非線性、強(qiáng)耦合的風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)模型，用以描述整機(jī)的動(dòng)態(tài)行為，此模型具有通用性且適用于控制目的，并利用坐標(biāo)變換建立了風(fēng)電機(jī)組線性時(shí)不變模型，為后續(xù)章節(jié)獨(dú)立變槳距控制的研究奠定基礎(chǔ)。 其次，針對(duì)統(tǒng)一變槳距控制中槳葉受力不均、載荷波動(dòng)較大的問題，本課題從權(quán)系數(shù)和載荷反饋的角度入手，研究了基于槳葉方位角權(quán)系數(shù)和基于載荷反饋的獨(dú)立變槳距控制策略，用粒子群對(duì)PID控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并在MATLAB中進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明兩種獨(dú)立變槳距控制策略相對(duì)統(tǒng)一變槳距，在穩(wěn)定機(jī)組輸出功率和減小機(jī)組不平衡載荷方面效果顯著。并通過對(duì)比分析，基于載荷反饋的獨(dú)立變槳距控制策略有更強(qiáng)應(yīng)對(duì)外界不斷變化風(fēng)速的能力，在控制效果上優(yōu)于方位角權(quán)系數(shù)獨(dú)立變槳距控制策略，而后者成本較低且易于實(shí)現(xiàn)，更容易在實(shí)際的工程應(yīng)用領(lǐng)域得到推廣。 再次，支持向量機(jī)控制算法可自動(dòng)設(shè)計(jì)模型復(fù)雜度，具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力和泛化特性，將支持向量機(jī)和權(quán)系數(shù)相結(jié)合，本文提出了基于支持向量機(jī)權(quán)系數(shù)的獨(dú)立變槳距控制策略。風(fēng)力機(jī)非線性系統(tǒng)辨識(shí)可通過支持向量回歸完成，利用增量算法和減量算法實(shí)現(xiàn)在線支持向量機(jī)權(quán)系數(shù)獨(dú)立變槳距控制，使控制器利用在線學(xué)習(xí)機(jī)制對(duì)系統(tǒng)模型參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)校正，微調(diào)各個(gè)槳葉權(quán)系數(shù)。仿真結(jié)果表明，風(fēng)輪可以在變化的風(fēng)速中獲取最大能量并能有效改善控制器切換時(shí)引起的功率暫態(tài)響應(yīng)，具有很好的實(shí)時(shí)性和魯棒性。
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(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;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2585541