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《變槳距風(fēng)電機(jī)組仿真模型與控制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第30卷第6期計(jì)算機(jī)仿真2013年6月文章編號(hào)：1006—9348(2013)06—0143—05變槳距風(fēng)電機(jī)組仿真模型與控制劉平平，馬昕，張貝克(北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京100029)摘要：針對(duì)變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，建立了包含風(fēng)、空氣動(dòng)力、發(fā)電機(jī)、偏航系統(tǒng)以及槳距系統(tǒng)的模型，并對(duì)變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型設(shè)計(jì)了控制邏輯和控制回路。偏航和變槳是影響發(fā)電機(jī)組功率的主要因素，在偏航模型和控制系統(tǒng)中充分考慮了偏航角的解纜問(wèn)題以及風(fēng)向突變時(shí)風(fēng)機(jī)偏轉(zhuǎn)方向的算法設(shè)計(jì)；在變槳模型和控制系統(tǒng)中，根據(jù)葉片的氣動(dòng)特性，進(jìn)行了仿真
2、?？刂平Y(jié)果表明，設(shè)計(jì)的仿真模型和控制方案能夠合理地展現(xiàn)變槳距風(fēng)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。關(guān)鍵詞：變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真模型；偏航；槳距；綜合控制中圖分類號(hào)：TF391．9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：BSimulationModelandControlofVariablePitchWindGeneratingSetLIUPing—ping，MAXin，ZHANGBei—ke(CollegeofInformationScienceandTechnology，BeringUniversityofChemicalTechnology，Beij
3、ing100029，China)ABSTRACT：Inthispaper，modelsofwind，aerodynamic，generator，yawandpitchetc．weredevelopedforvaria-blepitchwindgeneratingset．a(chǎn)ndanintegratedcontrolprogramwagdesignedandimplemented．Yawandpitcharetwokeyfactorsforactivepoweroftheset．Algorithmsforvarieso
4、fyawanglesandtheyawdirectionswhenthedirec—tionofwindsuddenlychangedwerecomprehensivelyconsideredintheyawmodelandyawcontrolsystem．Accordingtotheaerodynamiccharacteristicsofvanes，simulationforvariesofpitchesinthepitchmodelandpitchcontrolWfl$carriedout．Thecontrol
5、resultshaveshownthatthesimulationmodelandtheprogramCanbereasonablypracticabletoreflectthedynamicprocessofthewindgeneratingset．KEYWORDS：Simulationmodelofvariablepitchwindgeneratingset；Yaw；Pitch；Integratedcontroll引言風(fēng)能作為一種清潔的可持續(xù)能源，已經(jīng)成為除水能以外，技術(shù)最成熟、最具有規(guī)模化開發(fā)條件和商業(yè)發(fā)展前
6、景的發(fā)電方式¨1。風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能利用的主要形式，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(以下簡(jiǎn)稱風(fēng)機(jī))是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的主要設(shè)備，因此有必要掌握風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作原理及其控制方法忙o?，F(xiàn)今，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的槳距模型、電機(jī)模型等，已有很多建模方法。但是對(duì)發(fā)電機(jī)組中各組成部分依次進(jìn)行建模研究，并整合成風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)仿真模型的研究較少。本文首先對(duì)風(fēng)、發(fā)電機(jī)、偏航、空氣動(dòng)力、變槳等算法進(jìn)行研究。風(fēng)模型采用定值向量和隨機(jī)向量疊加的算法，充分的表示出風(fēng)的特性；發(fā)電機(jī)模型采用常用的恒速發(fā)電機(jī)算法；偏航模型主要包括偏航的方式與時(shí)機(jī)，采用離散變量與連續(xù)
7、變量混合的算法進(jìn)行設(shè)計(jì)；空氣動(dòng)力模型采用貝茲理論風(fēng)力機(jī)收稿日期：2012—09—03修回日期：2012—10—19功率算法與其它函數(shù)擬合而成；變槳模型采用統(tǒng)一變槳策略。在完成算法設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上建立了變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的仿真模型，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行了綜合控制方案的設(shè)計(jì)與實(shí)施?？刂菩Ч砻鳎痉抡婺Ｐ秃涂刂品桨甘呛侠砼c可行的。2變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，對(duì)風(fēng)機(jī)發(fā)電功率影響大的因素有偏航、并網(wǎng)以及槳距等。對(duì)變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所建模型主要包括風(fēng)模型、發(fā)電機(jī)模型、偏航模型、空氣動(dòng)力模型、槳距模型等。風(fēng)是風(fēng)力發(fā)電的主
8、要?jiǎng)恿?，但風(fēng)的多變性導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不能獲得恒定的動(dòng)力。風(fēng)模型包括風(fēng)速和風(fēng)向。它們都選擇基本值與隨機(jī)值疊加。V=圪+V(1)a=a。+a，(2)式中，K和a。、K和a，分別表示風(fēng)速與風(fēng)向的平均值和隨機(jī)值。一143—發(fā)電機(jī)模型采用恒速發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型t="嵋等+墜)+(置+Xt2)：1S，J(3)式中，P為磁極對(duì)數(shù)，∞。表示同步角速度，s表示轉(zhuǎn)差率，U表示電壓
