基于键合图风电机组液压变桨距系统的研究

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1、华北电力大学(北京)硕士学位论文基于键合图的风电机组液压变桨距系统研究姓名：尤优申请学位级别：硕士专业：工科；检测技术与自动化装置指导教师：杨锡运201103华北fll力人学彤if?学ft论史摘要变桨距功率调节技术是大型并网机组的重要技术之一。液压变桨系统是目前采用的变桨距控制方式之一，研究其动态特性和控制性能，对提高变速恒频风力机组的控制质量具有重要意义。由于上述系统包含机械、电力、液压等多种能量转化问题，而功率键合图在机械、电力、液压等多种能量并存工程系统建模中具有独到优势，本文利用功率键合图的方法，建立了风电机组液压变桨系统的数学模型，在Watlab／Simulink上搭建了系统

2、数学模型的仿真结构图，对系统的动态特性进行了仿真分析，从能量守恒和转化的角度，研究整个系统的动态特性和系统性能的主要影响因素；根据液压变桨距系统的数学模型，采用PID控制器构建了液压变桨闭环控制系统，并在Matlab／Sinmulink上进行了液压变桨控制系统的仿真，分析了系统的动态和稳态特性，为研究液压变桨系统控制特性提供有益参考。关键词：液压系统；变桨距；功率键合图华北l乜力人学硕f!学位论文AbstractVariablePitchpowerregulationtechnologyisoneoftheimportantlarge-scalegrid-unittechnologie

3、s．Hydraulicvariablepitchsystemisasystemusingthewayofvariablepitchcontr01．Itissignificantforimprovingthecontrolqualityofvariable-speedcomstant-frequency(VSCF)windturbinegeneratorsystem(WTGS)bystudyingthedynamicattributesandcontrolperformanceofhydraulicvariablepitchsystem．Sincethesesystemshavemech

4、anical，electrical，hydraulic，andotherenergyconversionproblems，andthepowerbondgraphmethodhasitsuniqueadvantagesinengineeringsystemsmodelingwherethemechanical，electrical，hydraulicandotherofenergyco-exist，powerbondgraphmethodisusedinthispapertoestablishawindturbinehydraulicvariablepitchsystemmodel．T

5、henthesimulationstructureofthesystemmodelisbuiltwiththetoolofMatble／Simulinktoperformsimulationanalysisofthesystem’sdynamiccharacteristics．Fromtheperspectiveofenergyconservationandconversion,themainfactorsthoseaffectthesystem’sdynamicsandperformancearestudied；basedonthehydraulicvariablepitchsyst

6、emmodel，aclosed—loopcontrolsystemisconstructedusingPIDcontrollerandthehydraulicpitchcontrolsystemisstimulatedwiththetoolofMatlab／Simulinktoanalysethesystem’sdynamicandsteady-stateperformancc．11Ⅺresultsprovide-usefulreferenceforthefuturestudyofthehydraulicpitchcontrolsystem．Keywords：hydraulicsyst

7、em；pitch：powerbondgraph牛北l乜力人学彤iI。学化论史1．1绪论第1章风电机组变桨距系统概况1．1．1选题背景及意义风能是一种清洁的、可再生的能源，其优点是：取之不尽、用之不竭，其储量不会随自身的能量转化与利用而减少；可以就地取材，压缩运动成本；对环境不造成污染，在其能量转化的过程中，风能不会生成任何废料与有害气体。随着世界经济的快速发展以及竞争的激烈，新能源发电技术，特别是风力发电越来越多的受到各个国家的重视。虽然我国已