風(fēng)力發(fā)電變槳距控制系統(tǒng)的研究

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1、學(xué)校代碼10530學(xué)號201230111761分類號TM614密級碩士學(xué)位論文風(fēng)力發(fā)電變槳距控制系統(tǒng)的研究學(xué)位申請人徐斌指導(dǎo)教師蔡羅強(qiáng)高級工程師學(xué)院名稱信息工程學(xué)院學(xué)科專業(yè)電氣工程（專業(yè)學(xué)位）研究方向電力傳動控制技術(shù)二〇一五年五月TheresearchofWindpowerpitchcontrolsystemCandidateXuBinSupervisorSeniorEngineerCaiLuoqiangCollegeCollegeofInformationEngineeringProgramPowerElectronicsandPowerDriveSpecia

2、lizationElectricDriveTechnologyDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay，2015湘潭大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢。獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中Ｗ明確方式標(biāo)明本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名：日期：年＾月Ｘ日學(xué)位論文版權(quán)使用授極

3、書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湘潭大學(xué)可Ｗ將本學(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，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：奪日期：趴／年ｉ月Ｊ日。皆年導(dǎo)師簽名：愛Ｓ琴日期：乂＾月ｒ日摘要在能源短缺、環(huán)境保護(hù)和氣候變化等問題日益突出的背景下，開發(fā)清潔能源，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)，實現(xiàn)能源優(yōu)化配置，已經(jīng)成為世界各國的重要戰(zhàn)略。風(fēng)電產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè)，經(jīng)過了多年的發(fā)展

4、已初具規(guī)模，其重要地位在未來的長期時間內(nèi)不會改變。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，變槳距控制系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠直接影響著整個風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作效率、發(fā)電質(zhì)量，可見變槳距控制系統(tǒng)的地位舉足輕重。本文研究的對象是2MW直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，首先分析了國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀和所面臨的問題，同時也討論了關(guān)于變槳距控制策略的發(fā)展趨向，通過對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基本模型和運(yùn)行控制原理的分析，考慮風(fēng)力實際的特點(diǎn)，建立了基于MATLAB的風(fēng)速模型、風(fēng)輪模型、傳動系統(tǒng)模型、永磁同步發(fā)電機(jī)模型等風(fēng)力系統(tǒng)各部分的仿真模型。設(shè)計了基于DSPTMS320F2812芯片的伺服系統(tǒng)，并選取永磁同步電機(jī)作為伺

5、服驅(qū)動電機(jī)，硬件的設(shè)計包括外圍電路和開關(guān)電源的設(shè)計；軟件的設(shè)計包括各主要程序流程和位置環(huán)、電流環(huán)、轉(zhuǎn)速環(huán)的流程設(shè)計，并搭建MATLAB模型進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明，所設(shè)計的伺服系統(tǒng)具有良好的位置跟蹤能力、抗擾性能和快速定位能力。最后，在保證恒定功率輸出可靠運(yùn)行的前提下，本文設(shè)計了基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滑模槳距角控制器，采用K-均值聚類算法和最小均方算法求得隱含層傳遞函數(shù)的中心和輸出層的權(quán)值，通過自適應(yīng)控制來在線實時調(diào)整參數(shù)值來改善系統(tǒng)動態(tài)性能。仿真結(jié)果表明，傳統(tǒng)的PID變槳距控制策略不能取得令人滿意的效果，如轉(zhuǎn)速波動較大、變槳跟隨性不足，而該控制器解決了上述問題的

6、同時還有效的抑制了滑?？刂频臉嘟嵌墩瘳F(xiàn)象，實現(xiàn)了風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定運(yùn)行和輸出功率的恒定輸出，證明了該控制器能在風(fēng)力發(fā)電變槳距控制中的獲得良好的控制效果。關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；變槳距控制；滑?？刂疲籖BF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；TMS320F2812；永磁同步電機(jī)IAbstractInenergyshortages,environmentalprotectionandclimatechangeandotherissueshavebecomeincreasinglyprominentinthebackground,thedevelopmentofcleanenergy,low-car

7、boneconomyandachieveoptimalallocationofenergyhasbecomeanimportantstrategicworld.Windpowerindustryasanemergingindustry,hasbeguntotakeshapeafteryearsofdevelopment,anditsimportantroleinthefuturewillnotchangethelong-termperiod.Inthewindpowergenerationsystem,pitchcontrolsystem’ssecurity,s

8、tabilityandr