前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組變槳系統(tǒng)智能容錯控制研究

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1、■—中圖分類號：ＴＭ６１４密級；公開ＵＤ。＿本校編號；讀Ｗ交４義聲工程碩±學(xué)位論文論文題目：則端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組變漿系統(tǒng)智能容錯控制研究＿研究生姓名：付勃學(xué)號：０６１２０８９學(xué)校指導(dǎo)教師姓名：董海巧教授職稱：企業(yè)指導(dǎo)教師姓名：曹立新職稱高級工程師：申請學(xué)位工程領(lǐng)域名稱；控制工程２０１５．６．１２論文提交日期：公答鮮円巧．２０１５．６．８獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和

2、取得的研究成果，除了文中特別加興標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含獲得蘭州巧通大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作。與我了明確的說明并表示了謝意。＾學(xué)位論文作者簽名：巧簽字日期：少咬串月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解蘭州巧通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)蘭州交通大學(xué)可Ｗ將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索。同意學(xué)校，并采用影印、縮印或掃描

3、等復(fù)制手段保存、匯編ｔｕ供查閱和借閱向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明）學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名；簽／２？日字日期心Ｗ年《月日簽字日期：山Ｉ主年６月工程碩士學(xué)位論文前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組變槳系統(tǒng)智能容錯控制研究ResearchonIntelligentFaultTolerantControlPitchSystemofWindTurbineswithFront-endSpeedControl作者姓名：付勃工程領(lǐng)域：控制工程研究方向：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)學(xué)號

4、：0612089校內(nèi)導(dǎo)師：董海鷹教授企業(yè)導(dǎo)師：曹立新高級工程師完成日期：2015年4月15日蘭州交通大學(xué)LanzhouJiaotongUniversity蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文摘要以液力變距技術(shù)為核心的前端調(diào)速式新型機(jī)組的應(yīng)用，能有效解決傳統(tǒng)風(fēng)電機(jī)組對電網(wǎng)的污染以及安全問題，并提高發(fā)電質(zhì)量。與此同時，風(fēng)電機(jī)組中的電動變槳系統(tǒng)受自身元器件工作年限以及惡劣的工作環(huán)境影響，不可避免的會發(fā)生故障導(dǎo)致變槳功能無法順利完成，從而引起巨額的財產(chǎn)損失。鑒于此，針對電動變槳系統(tǒng)中的易故障部位電流與速度傳感器分別進(jìn)行相關(guān)容

5、錯控制研究，能夠?qū)ξ覈L(fēng)電事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生積極有效的作用。本文首先闡述了機(jī)組以及電動變槳系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)，分析異步電機(jī)的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，研究了基于轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制電機(jī)數(shù)學(xué)模型，搭建從位置到速度再到電流閉環(huán)控制的電動變槳系統(tǒng)模型。根據(jù)控制目標(biāo)的不同，每個閉環(huán)選擇不同控制調(diào)節(jié)器，結(jié)果驗證了所搭建系統(tǒng)模型的可行性。針對變槳過程中常見的電流傳感器故障，提出一種基于單電流檢測的電動變槳系統(tǒng)變論域模糊智能容錯控制方法。該方法利用調(diào)制法保證三相電流能在任意兩個相鄰采樣周期內(nèi)得到及時更新，確保閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定。通過自適應(yīng)閾值故障

6、判斷法完成故障相電流傳感器的切換及容錯。針對調(diào)制法引起的重構(gòu)信號誤差及電動變槳系統(tǒng)的主要控制目標(biāo)，將變論域模糊控制方法應(yīng)用于速度環(huán)，改善系統(tǒng)抗負(fù)載擾動能力，提高容錯系統(tǒng)魯棒性。結(jié)果表明該容錯控制方法使得變槳系統(tǒng)在傳感器故障情況下犧牲部分系統(tǒng)性能后依然具有較理想的控制特性，驗證了該方法的正確性。針對電動變槳系統(tǒng)中的速度傳感器故障，提出一種基于全階磁鏈觀測器的電動變槳系統(tǒng)容錯控制方法。以轉(zhuǎn)子磁鏈和定子電流作為所設(shè)計全階磁鏈觀測器的輸入變量并著重研究反饋增益矩陣。監(jiān)控傳感器運行狀態(tài)的同時實現(xiàn)故障診斷。當(dāng)確診為速度傳

7、感器故障，利用磁鏈觀測器估算轉(zhuǎn)速，代替故障速度傳感器使得閉環(huán)系統(tǒng)依然穩(wěn)定，最終實現(xiàn)變槳系統(tǒng)速度傳感器的容錯控制?？紤]到電機(jī)定子電阻波動會引起轉(zhuǎn)速辨識精度下降，分析并推導(dǎo)了轉(zhuǎn)速與電阻自適應(yīng)率。結(jié)果表明該容錯控制可以實現(xiàn)變槳系統(tǒng)容錯控制，驗證了該方法的正確性。關(guān)鍵詞：前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組；電動變槳；容錯控制；傳感器故障論文類型：應(yīng)用研究-I-前端調(diào)速式風(fēng)電機(jī)組變槳系統(tǒng)智能容錯控制研究AbstractTheapplicationofthenewfront-endspeedregulationunitbasedonth

8、ehydraulictorquevariationtechnology,whichcaneffectivelysolvethegridpollutioncausedbythetraditionalwindpowergenerationandsecurityproblems,improvepowergeneratingquality.Atthesametime,theelectricpitchsyst