基于svm的风机减载控制和风场功率调度的研究

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1、学校代码：密级：公开硕士学位论文基于的风机减载控制和风场功率调度的研究作者姓名石运嘉学科专业交通信息工程及控制指导教师宋永端教授培养院系电子信息工程学院二零一五年三月辦交邊乂孳硕士学位论文基于的风机减载控制和风场功率调度的研宄作者：石运嘉导师：宋永端北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。保密的学位论文在解

2、密后适用本授权说明）导师签名：学位论文作者签名：石名荟”签字曰期：年，月日签字日期：年多月学校代码中图分类号：密级：公开：北京交通大学硕士学位论文基于的风机减载控制和风场功率调度的研宄作者姓名：石运嘉学号：导师姓名：宋永端职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：交通信息工程及控制研究方向：风力发电北京交通大学年月致谢时光飞逝，转眼间，我在北京交通大学智能系统及可再生能源研宄中心学习了两年时间。在这两年多的时间里，经过了诸多个日日夜夜的学习和研究，我收获颇丰。无论在科研还是在学习方面，水平都得到了不小的提高。然而，今时今日我所取得的成绩，离不开我的老师、

3、父母和各位同学的支持和帮助。仅在此对曾经指导我学业、帮助我解决问题的所有人，致以衷心的感谢。首先，我要感谢我的父母。感谢你们对我学业的理解和支持。感谢你们在我迷茫的时候鼓励我、开导我，并给予我精神和物质上的帮助。使我可以全心全意投入到研究工作中去，免除后顾之忧。其次，我要感谢我的导师，宋永端教授，您那严谨的科学研宄态度，实事求是的工作作风，无一不是我学习的榜样。正是您的悉心指导和谆谆教诲，让我由一个懵懂的科研门外汉，快速成长为具有独立科研能力的合格的研究生。您不仅是我学习上的良师，更是生活中的益友。在研究生期间，为我答疑解惑，让我认清人生的方向，树立远大的志向

4、。我还要感谢在实验室的工作和学习上给予了我极大帮助的李鹏老师，蔡文川老师，刘峰老师，你们在我学术上遇到问题的时候对我进行专业的指导，帮助我完成论文的修改和最后的毕业。感谢李丹勇师兄，张震宇、李呈祥、王鹏师兄，你们引导我完成实验室的科研项目，帮我走进控制学科的大门，给予了我科研和生活上极大的帮助。我同样也要感谢我的舍友李智、孙宗坡，我的研宄生同学路宽、廖文豪等。在研宄生的两年半生活中，我们一起研宄、学习、生活，我收获颇多，感谢你们在学习和生活上对我的照顾，能和你们一起度过研究生生活的两年半时间，这将是我一生的财富，也是我最难忘的时光。感谢李遥师弟在实验室科研项目

5、和日常的生活中对我的帮助。最后，我还要感谢我的母校，北京交通大学。能让我在这美丽的红果园中，汲取着知识的营养，聆听良师的教导。我一定会继续努力，争取早日变成祖国的栋梁！北京交通大学硕士学位论文摘要摘要近年来，由于传统能源对环境污染造成了越来越大的影响，各国都加大了对新型能源的研宂力度。风能作为目前发展最好的可再生能源之一，持续受到人们的关注。因此，随着风力发电技术的不断发展，风机单机容量也不断加大，这在提高风机发电效率的同时，也对风机的控制技术造成了新的困难。对于大型风机，更大的叶片意味着会受到更大的风应力和更大的载荷。传统的独立变桨技术可以有效地降低叶片疲劳

6、载荷，但是对于塔架在阵风情况下前后震荡造成的极限载荷，并不能进行有效地处理。另外，针对大型风场，目前并没有非常好的方法使风场按照电网的需求进行发电，风场内的风机依然按照最大功率跟踪的方法来进行输出，造成了发电的浪费，使风场整体的效率降低。本文针对上述风机减载和功率调度问题展开了研究，主要研宄内容包括以下方面：提出了使用支持向量机对自然风进行处理的方法。利用仿真软件对自然风进行建模，并输出风机中实际可测的特征。通过不同风况下的样本，使用对自然风进行阵风判断和风速估计，包括支持向量机分类和支持向量机回归，并根据模型得到阵风判断和风速估计的结果。在风机减载问题上，本

7、文提出了一种新型的复合式减载控制策略。这种方法通过模型，判断当前时刻是否为阵风风况，根据不同的风况釆用相应的控制策略，将传统的独立变桨控制和阵风情况下的塔架振荡补偿控制有效地结合在一起，并利用软件对控制策略进行了仿真。在风场中功率调度的问题上，本文利用利用模型，通过风机中容易测量的特征，对风速进行估计，解决了机舱顶部风速计无法准确测量风速以及测量延时的问题。根据估计出的风速，将电网所需的功率分配到处于不同风速下的风机上，根据实际情况确定每台风机的理想功率。针对风能利用系数无法准确测量的问题，重点研究了基于鲁棒自适应算法的理想功率跟踪控制器。解决了系统模型参数的

8、未知时变性，风机的输出功率可以跟踪到理