【摘要】：目前,國內(nèi)外大型風(fēng)電機(jī)組控制器中仍主要采用PI控制算法。由于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的非線性和參數(shù)時(shí)變等特點(diǎn),機(jī)組線性模型不易獲得。在各個(gè)風(fēng)速工作點(diǎn)的線性化模型參數(shù)變化較大,基于某個(gè)風(fēng)速點(diǎn)模型整定的PI參數(shù)無法在整個(gè)工作范圍都取得最優(yōu)控制效果。針對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制器參數(shù)在設(shè)計(jì)和優(yōu)化過程中不易計(jì)算與整定的問題。本課題根據(jù)不同風(fēng)速點(diǎn)先應(yīng)用Bladed軟件對風(fēng)電機(jī)組模型進(jìn)行線性化處理,獲取用于PI參數(shù)整定的線性化模型,然后應(yīng)用免疫遺傳算法分別整定出各個(gè)風(fēng)速點(diǎn)的最優(yōu)PI參數(shù)；再根據(jù)多組變槳控制器PI參數(shù)與槳距角之間變化規(guī)律,通過變增益PI控制自適應(yīng)調(diào)整PI參數(shù),仿真結(jié)果表明了本課題采用的參數(shù)整定與優(yōu)化方法的優(yōu)越性。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不斷向大型化發(fā)展,風(fēng)湍流、風(fēng)剪切、塔影等效應(yīng)使得整個(gè)槳葉掃掠平面內(nèi)風(fēng)速差異明顯增大,風(fēng)輪氣動載荷不均衡也給風(fēng)電機(jī)組造成很大疲勞載荷和振動。采用基于坐標(biāo)變換的獨(dú)立變槳控制可實(shí)現(xiàn)載荷反饋控制,有效的改善風(fēng)輪氣動載荷不均衡的問題。目前已在國外大型風(fēng)電機(jī)組應(yīng)用的獨(dú)立變槳距控制策略多采用3獨(dú)立PI控制環(huán)結(jié)構(gòu),為解決多組PI參數(shù)的綜合優(yōu)化問題。本課題通過正交實(shí)驗(yàn)分析各個(gè)PI控制器參數(shù)對系統(tǒng)性能指標(biāo)的影響趨勢及影響程度,然后在正交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上采用免疫遺傳算法對獨(dú)立變槳控制器PI參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。為了提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制算法仿真的可信性,同時(shí)降低控制器的設(shè)計(jì)和分析難度,本課題最后結(jié)合Bladed外控制器、Matlab引擎技術(shù)和命名管道技術(shù)開發(fā)了Matlab與Bladed聯(lián)合仿真平臺,對基于坐標(biāo)變換的獨(dú)立變槳控制器進(jìn)行仿真與驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明所建立的獨(dú)立變槳控制器PI參數(shù)綜合優(yōu)化方法對獨(dú)立變槳控制系統(tǒng)的多個(gè)耦合控制器PI參數(shù)具有非常好的綜合優(yōu)化效果。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM614;TP273

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本文編號：2513187