风力发电机组主动偏航系统

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1、万方数据·68·兵工自动化Ordnance1ndustryAutomation2011．1030(101doi：tO．3969，j．issn．1006—1576．2011．10．021风力发电机组主动偏航系统张英，孟明，李少英(河北工业大学控制科学与工程学院，天津300130)摘要：整个风电机组高效稳定运行的关键是控制技术，而主动偏航控制系统是水平轴风电机组控制系统的重要组成部分。为了解决风向的不确定性对风机功率的影响，笔者设计模糊控制器，使风机准确跟踪风向，完成最大捕获风能的控制策略。同时为了避免偏航过程中电缆的缠绕、绞死，保护在强风天气下工作的风机，对

2、风机的解缆和900侧风提出了设计思路，给出了具体控制流程图。结果表明：该套主动偏航系统的存在可以使风力发电机运转平稳可靠，高效利用风能，符合偏航系统的控制要求。关键词：风电；偏航控制系统；模糊控制；解缆；90。侧风中图分类号：TP273+．4文献标志码：AActiveYawSystemofWindGeneratingSetZhangYing，MengMing，LiShaoying(SchoolofControlScience&Engineering，HebeiUniversityofTechnology,Tianjin300130，China)Abstra

3、ct：Controltechnologyisthekeyunitofefficientandstableoperationforthewindpowersystem，theyawsystemisanimportantcontrollingpartofthehorizontalaxiswind—drivengeneratorsystem．Toaddresstheimpactbyuncertaintywindonthefan，thisarticleusethefuzzylogiccontroltechnologytomakesurethatwindgenera

4、torsaccuratelytrackthewinddirectionandchangeisalwaysconsistentformaximumcaptureofwindenergycontrolstrategies．Fansoftheuntwistingand90degreescrosswinddesignideasandspecificcontrolflowchartareputforwardinordertoavoidwindingcableorhangedduringyaw,also，protectthefanfromthestrongwindwe

5、ather．Theresultsshowthattheexistenceoftheyawsystemcanmakethewindturbinesworksmoothlyandreliably，usethewindenergyefficiently．Thisapproachisconsistentwiththeyawcontrolofthesystemrequirements．Keywords：windpower；yawcontrolsystem；fuzzycontrol；untwisting；90degreescrosswindO引言随着全球气候变暖和国际

6、原油等不可再生资源的日益匮乏，各国政府尤其是发达凼家日益重视新兴绿色环保能源的开发与利用IlJ。风力发电是一种可开发利用能源，以其无污染性、可再牛性受到重视【2l。风向具有随机性，又总是在不停变化，整个风电机组高效稳定运行的关键是控制技术，阿主动偏航控制系统是水平轴风电机组控制系统的重要组成部分。因此，笔者对风力发电机偏航系统进行研究，以保护风机和提高风能利用率。1主动偏航系统的主要功能主动偏航控制系统有3个主要功能。1)正常运行时自动对风。偏航系统的原理框图如图1，其工作原理为：通过风传感器将风向的变化传送到偏航电机控制回路的处理器中，经过判断决定偏航的

7、方向和角度，最终达到对风目的。当对风结束以后，风传感器失去电信号，电机停止工作，偏航过程结束【jj。2)扭缆时自动解缆。当风机到达其规定的解缆角度时，控制系统对其进行自动解缆，此时风力发电机立刻刹车停机，然后启动偏航电机驱动机舱向相反方向旋转，使机舱处于电缆无缠绕状态。风力发电机设置了一个极值角度以防止出现故障时自动解缆未动作，在扭缆到达这个极值角度时，扭缆保护器动作，刹车停机，报扭缆故障，等待人工解缆。3)失速保护时偏离风向。当有特大强风发生时，停机，释放叶尖阻尼板，桨距调到最大，偏航90。侧风，以保护风轮免受损坏。偏航计数检测元件风轮轴方向图l硬件系统

8、设计2主动偏航系统模糊控制器的设计模糊控制方法属于典型的智能控制方