风力机低于额定风速下的转速控制手法[精选].doc

摘要 本论文主要针对风力机在额定风速以下时的控制策略研究。目前变转速风力机的并网过程采用交流—直流—交流的控制方式，并网过程中主要对功率输出和功率因数进行控制。通过向电网输入功率大小的控制达到控制转速的目的，通过功率因数的控制达到向电网输入有功功率的目的。转速跟踪控制部分主要是实现风力机在低于额定风速状态下的最佳转速跟踪控制，通过对转速的控制达到最佳功率的目的。 关键词: 变转速风力机；Abstract This topics is about the research on control of variable wind turbine, which is on low wind speed. At present, Variable Wind Turbines use AC-DC-AC type. In process of the Wine Turbine connect to the net, the main control is about the power control and the power factor control. We can control the wind speed by control the power and control the real power by control the phase.Control the speed of wind turbine to track the best speed when the wind speed is low.In the conversion control is two part, one is the power control, the other is the power factor control. Keywords : variable speed wind turbine; gwind driven generator ;?reatest wind energy capture; The rated wind speed 目 录 引言 ·············································1 第一章 风力机转速系统分析·······················2 第二章 控制策略分析 ······························5 第三章模糊控制····································8 结 论 ··········································10 参考文献 ·······································11 引言 地球上的石油!天然气,这些积蓄了亿万年的化石能源,经过数百万年的巨大消耗,最终将不可逆转地趋向枯竭能源短缺正在成为制约许多国家经济发展的瓶颈风力发电作为一种可再生能源,对环境无害或危害极小,而且资源分布广泛,适宜就地开发利用,已越来越受到世界各国人民的欢迎和重视随着风电行业的技术进步,风力发电成本逐步降低,在经济性上己经能够与核能发电水力发电展开竞争。随着风力发电在世界的广泛应用,降低风力发电成本!提高风能利用效率已经成为现在风电的主要发展方向,这个趋势使得风力发电设备单机容量越来越大,同时为风机的设计制造!控制系统设计和运行等各个方面提出了更高的要求。本文是基于风力发电机组的复杂非线性和神经网络对数据的强大处理功能与黑箱建模的优点,针对变速恒频型风力发电机组,对风轮部分进行深入研究,并对其进行建模仿真,得出风轮在不同条件下的动态特性曲线,并根据曲线能够确定低于额定风速运行时,风轮输出最大转矩时的风轮转速,并且控制风轮维持在此最优转速值,以获得最大风能同时,风轮转速的两种控制策略原理进行研究并仿真,为风机进行最大风能追踪提供一个最优的控制策略,从而提高风力发电机组的风能利用效率。 第一章 风力机转速系统分析 变转速风力发电机控制工程中一个重要的问题就是对转速的控制,在低于额定风速下,为了获得最大的能量, 叶轮的转速需要跟踪对应风速下的最佳叶尖速比,所以在低于额定风速的情况下,转速的控制可以看作一个跟踪问题来研究。 变转速发电机组通常包括变转速发电机,整流器,逆变器和变桨距机构。目 前采用的有双馈异步发电机和带直流祸合逆变器的变转速同步风力发电机两种, 我们研究的对象就是后者。同步发电机有一些优良的特性,同步发电机可以控制 励磁来调节它的功率因数,使功率因数达到1。在同样的条件下同步发电机的调 速