兆瓦级风力发电机模糊控制器设计

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1、兰州理工大学硕士学位论文兆瓦级风力发电机模糊控制器设计姓名：井明波申请学位级别：硕士专业：机械设计及理论指导教师：高文元20080510硕十学位论文摘要能源问题是关系国民经济发展的重要问题，是当今人类生存和发展所需要解决的紧迫问题。常规能源资源有限，且造成一系列严重的大气环境问题，威胁着人类的生存和发展。因此开发利用新能源已经成为世界能源可持续发展战略的重要组成部分。风力发电是目前最具发展潜力的新能源之一，由于其清洁无污染，技术成熟，单机容量大，建设周期短，具有较好的经济效益和社会效益，受到世界各国的高度重视。、随着计算机与自动控制技术

2、的飞速发展，风力发电技术的发展极为迅速，其单机容量从最初的数十千瓦发展到现在的兆瓦级风力发电机，控制方式从基本的定桨距失速型控制发展到了变桨距控制，直到最新的变速控制。为了获得最大风能利用率以及确保高风速下系统的正常运行，偏航控制和变桨距控制作为关键技术引起了专家学者的广泛关注。本文主要研究变速恒频风电机组的控制方法，针对偏航控制、变桨距控制的实现问题，设计风力发电机控制器。针对风电偏航控制系统中存在扰动和不确定性因素的问题，设计扰动观测器对其进行补偿，抑制扰动和不确定因素给系统带来的不利影响。为了使系统获得较好的跟踪效果，采用双模分段

3、控制，在大偏差的情况下，跟踪控制器采用比例控制；小偏差情况下，采用模糊PD控制，使得系统具有较好的跟踪响应速度以及动态性能指标。采用扰动观测器和模糊分段控制相结合的设计方案，在存在扰动的情况下，偏航系统依然具有较好的跟踪特性。，一由于实际过程中风速的变化对风能利用率产生不同的影响，以及系统模型的难以建立，本文分别设计高低风速的模糊控制器，高风速时控制风力机节距角，使得功率输出恒定；低风速时，通过对风力机定子电压的控制，控制其转速，保持最佳叶尖速比，使得功率输出始终保证在最大输出，提高风能利用率。关键词：风力机；模糊控制；偏航系统；变桨距

4、兆瓦级风力发电机模糊控制器设计Abstract舡觚iIIlpon锄tproblemofeconomicdcVelopment，rcs伽rcSeis觚urgentprobIemofhum柚survival卸ddevelopment．Aseriesof∞riouscircIImst锄ccproblemsw弱∞usedbytheliIIlitation0fconventionalresoufccs，threatenedthc跚rvival舳ddcvelopment．Soexploiting纽dusingthcnewenergybe咖eaniⅡ

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