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1、密级：公开大型风电机组仿真实验台偏航与变桨系统设计DesignofYawandPitchSystemforLargeWindTurbineSimulationTestPlatform学院：机械工程学院专业班级：机自0904班学号：学生姓名：郑永宽指导教师：段振云（教授）2013年6月I摘要能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。风力发电作为一种可持续发展的新能源,不仅可以节约常规能源,而且减少环境污染,具有较好的经济效益和社会效益,越来越受到各国的重视。由于风能具有能量密度低、随机性和不稳定性等特点,风力发电机组是复杂多变量非线性不确定系统,因此,控制技术是机组安全高效运行
2、的关键。相比传统的控制策略,将智能控制理论运用于风电系统则能够得到比较满意的效果。本论文主要研究变桨距变速风力发电机组这种新型的风力发电系统以及风机的偏航系统。首先,变桨系统中采用交流异步伺服电机和变频驱动器设计了变频变桨驱动系统，完成了相关硬件电路的设计和调试工作，寻求更为有效的设计理论和方法来实现桨叶的快速变距。该系统实现了设计目标，具有较高的自动化程度，运行稳定可靠，性能价格比较高，非常适合于现代化生产实际的需要。因此，该产品的推广具有十分广阔的前景。其次，风力发电机组仿真实验台采用主动偏航系统。由于偏航系统的设计及运行质量直接影响风机的正常运行,因而也引起了风机设计制造领域的
3、高度重视。偏航系统包括偏航检测与控制部分、偏航机构、扭缆保护装置三大部分。偏航机构由偏航动力源,偏航传动装置,偏航执行机构,偏航轴承和制动装置组成。通过对偏航机构传动方案、偏航系统功率,偏航系统传动比的分析给出大功率并网风力发电机偏航机构设计的原则、方法及主要参数选择范围和具体设计计算公式。关键词：风力发电；变桨距；偏航系统IAbstractEnergyandenvironmentarepressingproblemsthatmustbesettledbyhumanbeingsforfuturesurvivalanddevelopment.Asanimportantkindofgen
4、eratingform,windpowergenerationnotmerelycansavetheroutineenergyresources,butalsomaydecreasepollutionoftheenvironment.Thusitcanbringpreferableeconomicbenefitsandcommunitybenefits.Atresent,windpowergenerationhascausedmoreandmoreconcernbygovernmentsallaroundtheworld.Becauseofwindenergyhaslowerdens
5、ity,instabilityandrandomicity,windturbineshavestrongnonlinearmultivariablewithmanyuncertainfactorsanddisturbances.Thereforecontroliscrucialtotheefficiencyandreliabilityofwindturbines.Comparewithtraditionalcontroltactics,windpowergenerationsystemcangainsatisfactoryresultswithapplicationofintelli
6、gentcontroltheory.Thispaperhasmainlystudiedthenovelvariable-pitchvariable-speedwindturbinesandYaw-controlsystemofwindturbinegenerator.First,Invariable-pitchsystemswiththeasynchronousmotorandinverter,lookforthemorevaliddesigntheoriesandmethodstocarryouttheoarthequicklychangeoftheleafbeapartfrom.
7、Thatsystemcarriesouttodesignthetarget,havingthehigherautomationdegree,circulatingthestablecredibility;thefunctionpriceishigher,verysuitableforthemodernizationproducestheactualdemand.Therefore,theexpansionofthatproducthastheveryvas
