風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獨(dú)立變槳控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-06 10:41
風(fēng)力發(fā)電憑借其綠色、清潔、開(kāi)發(fā)利用價(jià)值高等特點(diǎn),在可再生能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域占據(jù)著重要的位置。隨著大型風(fēng)電機(jī)組越來(lái)越多地投入使用,風(fēng)電機(jī)組在起動(dòng)、制動(dòng)性能和輸出功率的穩(wěn)定性方面的問(wèn)題也不斷出現(xiàn)。采用傳統(tǒng)PID參數(shù)的變槳系統(tǒng)對(duì)大型風(fēng)電機(jī)組的控制效果不夠理想。獨(dú)立變槳技術(shù)是建立在統(tǒng)一變槳技術(shù)基礎(chǔ)上的一種變槳距控制系統(tǒng)。它通過(guò)根據(jù)實(shí)時(shí)風(fēng)況反饋單獨(dú)調(diào)整每個(gè)槳葉的槳距角,可以更好地降低風(fēng)機(jī)在風(fēng)的切變效應(yīng)、塔影效應(yīng)以及湍流效應(yīng)等因素作用下產(chǎn)生的不均勻載荷,穩(wěn)定功率輸出,提高機(jī)組的出力性能,增加機(jī)組以及各部件的使用年限。在此篇論文的設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)理論、功率控制模型,基于標(biāo)準(zhǔn)粒子群算法的改進(jìn)以及變槳系統(tǒng)的PID控制器進(jìn)行了深入分析與探討。主要工作包括如下幾個(gè)方面:(1)闡述選題的背景和意義,對(duì)當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電的前景和發(fā)展態(tài)勢(shì),全世界風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展,變槳技術(shù)的研究等作了介紹。提出了當(dāng)前獨(dú)立變槳技術(shù)研究的一些問(wèn)題。(2)介紹了空氣動(dòng)力學(xué)原理以及葉素動(dòng)量原理,基于這些原理闡述了風(fēng)電機(jī)組的特性參數(shù)以及振動(dòng)分析,進(jìn)而引出了風(fēng)電機(jī)組變槳控制理論。重點(diǎn)分析了風(fēng)機(jī)獨(dú)立變槳與統(tǒng)一變槳控制原理,證明了獨(dú)立變槳控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)...
【文章來(lái)源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
004-2017年全球可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量變化
第一章 緒論頭籌,裝機(jī)容量占全球的 34 9%,歐洲占 31 4%,美國(guó)占 16 5%3。我國(guó)地理中,有著一望無(wú)際的海岸線(xiàn)、廣袤無(wú)邊的草原與戈壁,風(fēng)力資源非常充足的資源提供了優(yōu)秀的發(fā)展環(huán)境,近年來(lái)我國(guó)風(fēng)力發(fā)展技術(shù)和應(yīng)用范圍也逐2010 年超越美國(guó),在風(fēng)電裝機(jī)容量上成為世界排名第一的國(guó)家。2013 年國(guó)風(fēng)電新裝機(jī)容量達(dá)到 1 6 萬(wàn)兆瓦,累計(jì)裝機(jī)容量達(dá) 9 1 萬(wàn)兆瓦。2017 年裝機(jī)容量 19 7GW。在我國(guó)政府的報(bào)告書(shū)中,預(yù)計(jì) 2020 年風(fēng)電發(fā)電量達(dá) 4千瓦時(shí),約占全國(guó)總發(fā)電量的 6%。我國(guó)提出“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、五大發(fā)展理念并堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展道路4,在與此高度契合的風(fēng)力發(fā)電技取得了蓬勃發(fā)展,風(fēng)機(jī)的新增裝機(jī)量連續(xù)六年位居世界第一,已成為風(fēng)機(jī)機(jī)大國(guó)。在此旺盛發(fā)展的情況下,仍然存在許多問(wèn)題與不足之處。
圖 2-1 理想風(fēng)輪理論圖Figure 2-1 Idealwind wheel theorymap定通過(guò)風(fēng)輪的氣流是無(wú)法被壓縮的,由連續(xù)條件可得 = = 在風(fēng)輪上產(chǎn)生的力可由 Euler 理論得出F = ɡ a( ) (2-4風(fēng)輪吸收的功率為P = Fa = ɡ ( ) (2-5功率由空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來(lái),則從上游至下游的動(dòng)能變化為 E = ( ) (2-6式(2-5)等于式(2-6),可得 1 2(2-7
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粒子群算法的改進(jìn)與比較研究[J]. 武少華,高岳林. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[2]節(jié)能減排目標(biāo)下的中國(guó)碳稅問(wèn)題研究[J]. 楊榮,陸貴翊,邵穎. 時(shí)代金融. 2018(33)
[3]世界可再生能源發(fā)展態(tài)勢(shì)[J]. 高慧,楊艷,焦姣,邱茂鑫,劉知鑫,趙旭. 石油科技論壇. 2018(04)
[4]從世界能源發(fā)展趨勢(shì)看中國(guó)能源安全[J]. 張所續(xù). 中國(guó)能源. 2018(05)
[5]基于載荷優(yōu)化的大型風(fēng)電機(jī)組μ-synthesis魯棒控制[J]. 姚興佳,謝洪放,朱江生,劉穎明,王曉東. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]大型風(fēng)電機(jī)組的比例-積分-諧振獨(dú)立變槳距控制策略[J]. 楊文韜,耿華,肖帥,楊耕. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2017(01)
[7]變速變槳距風(fēng)電機(jī)組的全風(fēng)速限功率優(yōu)化控制[J]. 周志超,王成山,郭力,許偉,張彥濤,劉峻岐. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[8]大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)在全工況下的獨(dú)立變槳距控制策略研究[J]. 金鑫,熊海洋,夏宗朝,何玉林,杜靜. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2015(01)
[9]柔性風(fēng)力機(jī)的H∞魯棒控制律設(shè)計(jì)及仿真[J]. 曹九發(fā),王同光,王瓏. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2014(01)
[10]GH Bladed和Matlab的交互軟件設(shè)計(jì)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的獨(dú)立變槳控制器仿真研究[J]. 劉興華,敬維,林威. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(22)
博士論文
[1]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獨(dú)立變槳距控制策略研究[D]. 張純明.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2011
[2]大型風(fēng)電機(jī)組變槳距控制策略研究[D]. 王哲.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2010
[3]大型風(fēng)力機(jī)變槳距控制技術(shù)研究[D]. 林勇剛.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于遺傳算法優(yōu)化PID參數(shù)的風(fēng)電機(jī)組獨(dú)立變槳控制[D]. 王沛元.湖南大學(xué) 2018
[2]風(fēng)電機(jī)組柔性塔筒降載控制技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 馬赫男.華北電力大學(xué) 2018
[3]粒子群算法的改進(jìn)及其在PID參數(shù)整定中的應(yīng)用[D]. 王博華.湖南大學(xué) 2017
[4]雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率與載荷控制技術(shù)研究[D]. 鄧寧峰.湖南大學(xué) 2017
[5]大型風(fēng)電機(jī)組獨(dú)立變槳控制技術(shù)研究[D]. 吳建華.大連理工大學(xué) 2016
[6]基于獨(dú)立變槳距的風(fēng)電機(jī)組減振控制技術(shù)[D]. 歐清華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[7]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)控制策略研究[D]. 張震宇.北京交通大學(xué) 2014
[8]風(fēng)電機(jī)組獨(dú)立變槳控制策略的研究[D]. 龔宇琴.北京交通大學(xué) 2014
[9]小型風(fēng)力機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 孫偉.蘇州大學(xué) 2012
[10]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳距控制技術(shù)的研究[D]. 王浩.中南大學(xué) 2011
本文編號(hào):3479685
【文章來(lái)源】:廣東工業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
004-2017年全球可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量變化
第一章 緒論頭籌,裝機(jī)容量占全球的 34 9%,歐洲占 31 4%,美國(guó)占 16 5%3。我國(guó)地理中,有著一望無(wú)際的海岸線(xiàn)、廣袤無(wú)邊的草原與戈壁,風(fēng)力資源非常充足的資源提供了優(yōu)秀的發(fā)展環(huán)境,近年來(lái)我國(guó)風(fēng)力發(fā)展技術(shù)和應(yīng)用范圍也逐2010 年超越美國(guó),在風(fēng)電裝機(jī)容量上成為世界排名第一的國(guó)家。2013 年國(guó)風(fēng)電新裝機(jī)容量達(dá)到 1 6 萬(wàn)兆瓦,累計(jì)裝機(jī)容量達(dá) 9 1 萬(wàn)兆瓦。2017 年裝機(jī)容量 19 7GW。在我國(guó)政府的報(bào)告書(shū)中,預(yù)計(jì) 2020 年風(fēng)電發(fā)電量達(dá) 4千瓦時(shí),約占全國(guó)總發(fā)電量的 6%。我國(guó)提出“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、五大發(fā)展理念并堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展道路4,在與此高度契合的風(fēng)力發(fā)電技取得了蓬勃發(fā)展,風(fēng)機(jī)的新增裝機(jī)量連續(xù)六年位居世界第一,已成為風(fēng)機(jī)機(jī)大國(guó)。在此旺盛發(fā)展的情況下,仍然存在許多問(wèn)題與不足之處。
圖 2-1 理想風(fēng)輪理論圖Figure 2-1 Idealwind wheel theorymap定通過(guò)風(fēng)輪的氣流是無(wú)法被壓縮的,由連續(xù)條件可得 = = 在風(fēng)輪上產(chǎn)生的力可由 Euler 理論得出F = ɡ a( ) (2-4風(fēng)輪吸收的功率為P = Fa = ɡ ( ) (2-5功率由空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)化而來(lái),則從上游至下游的動(dòng)能變化為 E = ( ) (2-6式(2-5)等于式(2-6),可得 1 2(2-7
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]粒子群算法的改進(jìn)與比較研究[J]. 武少華,高岳林. 合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[2]節(jié)能減排目標(biāo)下的中國(guó)碳稅問(wèn)題研究[J]. 楊榮,陸貴翊,邵穎. 時(shí)代金融. 2018(33)
[3]世界可再生能源發(fā)展態(tài)勢(shì)[J]. 高慧,楊艷,焦姣,邱茂鑫,劉知鑫,趙旭. 石油科技論壇. 2018(04)
[4]從世界能源發(fā)展趨勢(shì)看中國(guó)能源安全[J]. 張所續(xù). 中國(guó)能源. 2018(05)
[5]基于載荷優(yōu)化的大型風(fēng)電機(jī)組μ-synthesis魯棒控制[J]. 姚興佳,謝洪放,朱江生,劉穎明,王曉東. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2017(05)
[6]大型風(fēng)電機(jī)組的比例-積分-諧振獨(dú)立變槳距控制策略[J]. 楊文韜,耿華,肖帥,楊耕. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2017(01)
[7]變速變槳距風(fēng)電機(jī)組的全風(fēng)速限功率優(yōu)化控制[J]. 周志超,王成山,郭力,許偉,張彥濤,劉峻岐. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[8]大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)在全工況下的獨(dú)立變槳距控制策略研究[J]. 金鑫,熊海洋,夏宗朝,何玉林,杜靜. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2015(01)
[9]柔性風(fēng)力機(jī)的H∞魯棒控制律設(shè)計(jì)及仿真[J]. 曹九發(fā),王同光,王瓏. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2014(01)
[10]GH Bladed和Matlab的交互軟件設(shè)計(jì)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的獨(dú)立變槳控制器仿真研究[J]. 劉興華,敬維,林威. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(22)
博士論文
[1]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獨(dú)立變槳距控制策略研究[D]. 張純明.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2011
[2]大型風(fēng)電機(jī)組變槳距控制策略研究[D]. 王哲.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2010
[3]大型風(fēng)力機(jī)變槳距控制技術(shù)研究[D]. 林勇剛.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]基于遺傳算法優(yōu)化PID參數(shù)的風(fēng)電機(jī)組獨(dú)立變槳控制[D]. 王沛元.湖南大學(xué) 2018
[2]風(fēng)電機(jī)組柔性塔筒降載控制技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 馬赫男.華北電力大學(xué) 2018
[3]粒子群算法的改進(jìn)及其在PID參數(shù)整定中的應(yīng)用[D]. 王博華.湖南大學(xué) 2017
[4]雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率與載荷控制技術(shù)研究[D]. 鄧寧峰.湖南大學(xué) 2017
[5]大型風(fēng)電機(jī)組獨(dú)立變槳控制技術(shù)研究[D]. 吳建華.大連理工大學(xué) 2016
[6]基于獨(dú)立變槳距的風(fēng)電機(jī)組減振控制技術(shù)[D]. 歐清華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[7]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)控制策略研究[D]. 張震宇.北京交通大學(xué) 2014
[8]風(fēng)電機(jī)組獨(dú)立變槳控制策略的研究[D]. 龔宇琴.北京交通大學(xué) 2014
[9]小型風(fēng)力機(jī)關(guān)鍵結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 孫偉.蘇州大學(xué) 2012
[10]大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳距控制技術(shù)的研究[D]. 王浩.中南大學(xué) 2011
本文編號(hào):3479685
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