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《基于S變換的風(fēng)力發(fā)電變槳距變槳長(zhǎng)控制技術(shù).pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、《自動(dòng)化與儀器儀表》2016年第2期(總第196期)基于S變換的風(fēng)力發(fā)電變槳距變槳長(zhǎng)控制技術(shù)付光杰，胡明哲(東北石油大學(xué)電氣信息工程學(xué)院黑龍江大慶，163318)摘要：由于風(fēng)速具有波動(dòng)性大、頻率變化快等特點(diǎn)，故風(fēng)力機(jī)不能穩(wěn)定的輸出額定功率，在風(fēng)力機(jī)工作的時(shí)候風(fēng)能對(duì)槳葉不可避免的會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)應(yīng)力，并帶來(lái)震動(dòng)磨損。為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定輸出功率和減少震動(dòng)磨損的目的，本文提出了基于S變換的變槳距變槳長(zhǎng)控制技術(shù)。通過(guò)s變換對(duì)風(fēng)速中的高頻風(fēng)速和低頻風(fēng)速進(jìn)行區(qū)分，并通過(guò)對(duì)比兩種風(fēng)速的能量對(duì)槳葉長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。以風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率作為輸入，實(shí)現(xiàn)變槳距控制。在隨機(jī)風(fēng)的條件下對(duì)設(shè)計(jì)的變槳距變槳
2、長(zhǎng)控制器進(jìn)行仿真，結(jié)果表明，基于s變換的變槳距變槳長(zhǎng)控制器可以有效地減弱頻繁變化風(fēng)速對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率的影響，并減小風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所承受的震動(dòng)磨損。關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；S變換；變槳距；變槳長(zhǎng)中圖分類號(hào)：TM614文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：BDOI編碼：10．14016／j_cnki．1001—9227．2016．02．163Abstract：Thewindspeedhasmanycharacteristics，suehash培hvolatility，fastfkquency．Therefore，thewindturbinecannotstabilizetheoutputofthe
3、ratedpower．Whenthewindturbineworks，thewindenergyinevitablywillpmducethevibrationstresstotheblade．Andbringaboutthevibrationandwear．Inordertoachievethepurposeofstabilizingoutputpowerandreducingvibmtionwear，thecontmltechn0109yofvariablepitchandvariablebladelengthbasedonS—Transfbnnispropos
4、edinthispaper．ThehighfIequencyandlowfrequencywindspeedofactualwindspeedaredistinguishedbyS—Transfb冊(cè)．Thebladelen殍hisadjustedbycomparingtheenergyoftwokindsofwindspeed．Theoutputpowerofwindturbineisusedasinputtorealizethepurposeofvariablepitchcontr01．Thevariablepitchandvariablebladelengthc
5、ontrollerissimulatedwiththeconditionofrandomwind．Theresultsshowthat，thevariablepitchandvariablebladelen昏hcontrollerbasedontheS—Tmnsfo硼caneffbctivelyreducetheinnuenceofthewindspeedtotheoutputpowerofthewindturbine．a(chǎn)ndreducethevibmtionwearofwindturbine．Keywords：Windpowergeneration；S—tmnsf
6、0瑚；v撕ablepitch；v耐ablebladelength0引言當(dāng)今的時(shí)代，化石燃料越來(lái)越無(wú)法滿足人類對(duì)能源的需求。為了彌補(bǔ)能源供應(yīng)上的不足，對(duì)可再生能源的利用與研究就顯得尤為重要。風(fēng)力發(fā)電作為對(duì)風(fēng)能的主要利用方式已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用。但風(fēng)能的波動(dòng)性會(huì)造成輸出功率的不穩(wěn)定，并帶來(lái)槳葉震動(dòng)磨損等問(wèn)題¨?！ぁ榇?，筆者提出一種基于s變換的變槳距變槳長(zhǎng)控制來(lái)滿足系統(tǒng)的控制要求，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率的穩(wěn)定性大為提高，并有效減小槳葉承受的振動(dòng)磨損。1控制策略1．1S變換的基本原理連續(xù)時(shí)間信號(hào)o(￡)的S變換公式如下m“：s(丁∽=仁m)攜e掣e2嘞(1)式中：o(￡)為時(shí)
7、間信號(hào)，為頻率，下為時(shí)移因子。從s變換的表達(dá)式中，可以得到基本小波伽(f)：訓(xùn)(￡)：些e孚e—n研~／27r穩(wěn)定在額定功率處¨。。1．3風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳長(zhǎng)控制策略為了減少風(fēng)速頻繁變化造成的震動(dòng)磨損，本文提出了變槳長(zhǎng)控制策略，通過(guò)改變槳葉長(zhǎng)度來(lái)減小風(fēng)速作用在其上面的應(yīng)力。槳葉狀態(tài)可分為短槳葉和長(zhǎng)槳葉兩種狀態(tài)，通過(guò)對(duì)s變換處理后的高頻風(fēng)速進(jìn)行分析，若高頻風(fēng)速的能量大于低頻風(fēng)速的能量，則將槳葉調(diào)節(jié)到短槳葉狀態(tài)；若高頻風(fēng)速的能量小于低頻風(fēng)速，則將槳葉調(diào)節(jié)到長(zhǎng)槳葉狀態(tài)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳距變槳長(zhǎng)控制框圖如圖1所示。它是由高斯函數(shù)和簡(jiǎn)諧波組成的，若將其推廣成任意可變形狀的一
