本文選題：液壓傳動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組　切入點(diǎn)：功率平穩(wěn)控制　出處：《蘭州理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：當(dāng)今社會(huì),風(fēng)能已經(jīng)成為清潔能源的主要來源。經(jīng)過近些年的發(fā)展,我國風(fēng)電裝機(jī)量已經(jīng)成為全球排名第一的國家,且整個(gè)風(fēng)電行業(yè)增長勢(shì)頭仍然迅猛,裝機(jī)容量年增長超過100%以上。而且目前國內(nèi)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組很大一部分存在機(jī)械故障率高、發(fā)電機(jī)并網(wǎng)困難、電能質(zhì)量低等弊端,作為未來清潔能源的重要結(jié)構(gòu),此種情況大大的限制了我國風(fēng)電的健康發(fā)展。液壓傳動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為本文章的研究對(duì)象,較傳統(tǒng)的直驅(qū)式或齒輪箱式風(fēng)電機(jī)組有維修更加安全可靠、發(fā)電機(jī)更容易實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)、電能質(zhì)量更高等優(yōu)點(diǎn)。本文重點(diǎn)在介紹液壓傳動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ)之上,重點(diǎn)通過研究和改進(jìn)液壓變槳控制策略,觀察和總結(jié)了改進(jìn)后的控制策略對(duì)在高風(fēng)速下液壓傳動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率的平穩(wěn)性影響。顯示出本文研究對(duì)象在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的優(yōu)越性和實(shí)用性,對(duì)液壓傳動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組日后在風(fēng)電領(lǐng)域的應(yīng)用和研究有巨大的實(shí)用價(jià)值。為了對(duì)改進(jìn)控制策略后的液壓變槳控制系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)組功率平穩(wěn)性輸出上的影響進(jìn)行研究;本文在相關(guān)理論基礎(chǔ)之上,分別在Matlab/Simulink中搭建了風(fēng)力機(jī)模型、液壓傳動(dòng)變槳距模型、變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)、變槳控制系統(tǒng)模型、變量馬達(dá)控制系統(tǒng)模型;在AMESim中搭建了定量泵-變量馬達(dá)液壓主傳動(dòng)系統(tǒng)模塊;并在此基礎(chǔ)上利用AMESim和Matlab軟件進(jìn)行聯(lián)合仿真。并根據(jù)PSO算法、變論域模糊控制器的理論原理,提出采用粒子群算法變論域模糊PID變槳控制策略。較好的實(shí)現(xiàn)了高風(fēng)速波動(dòng)情況下,對(duì)發(fā)電機(jī)功率平穩(wěn)輸出的控制;并利用液壓傳動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了馬達(dá)斜盤角對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的控制。最后還利用軟件平臺(tái)對(duì)模型進(jìn)行仿真研究,驗(yàn)證了此控制策略在液壓變槳控制系統(tǒng)中對(duì)發(fā)電機(jī)輸出功率的控制性能的優(yōu)越性。
[Abstract]:Nowadays, wind energy has become the main source of clean energy. With the development of recent years, the installed capacity of wind power in China has become the first country in the world, and the whole wind power industry is still growing rapidly. The annual increase of installed capacity is more than 100%. At present, a large part of wind turbines in the operation of domestic wind farms have many disadvantages, such as high failure rate of machinery, difficulty in connecting generators to grid, low power quality, etc., which are the important structures of clean energy in the future. This situation has greatly restricted the healthy development of wind power in China. As the research object of this article, the hydraulic wind turbine is more safe and reliable than the traditional straight-drive or gearbox wind turbine. In this paper, the structure and working principle of hydraulic wind turbine are introduced, and the control strategy of hydraulic variable propeller is studied and improved. The influence of the improved control strategy on the output power of the hydro-driven wind turbine under high wind speed is observed and summarized. The advantages and practicability of the research object in the field of wind power generation are shown. It has great practical value for the application and research of hydraulic driven wind turbine in the field of wind power. In order to study the influence of the hydraulic variable propeller control system on the power output of the generator set after the improvement of control strategy; On the basis of relevant theories, the wind turbine model, hydraulic variable pitch model, variable propeller actuator, variable propeller control system model and variable motor control system model are built in Matlab/Simulink in this paper. A quantitative pump-variable motor hydraulic main drive system module is built in AMESim, and on this basis, AMESim and Matlab software are used to carry out the joint simulation. According to the PSO algorithm, the theory principle of variable theory field fuzzy controller is introduced. Particle swarm optimization (PSO) algorithm is used to control fuzzy PID variable pitch propeller. The stable output of generator power is well controlled under the condition of high wind speed fluctuation, and the characteristics of hydraulic driven wind turbine are utilized. Finally, the model is simulated on the software platform, which verifies the superiority of this control strategy in the control of generator output power in hydraulic variable propeller control system.
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM315

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本文編號(hào)：1664737