风力发电变桨距自抗扰控制技术研究及其参数整定

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目风力发电变桨距自抗扰控制技术研究及其参数整定作者姓名吕明月学位类别工程硕士指导教师王振臣教授2015年5月中图分类号：TM315学校代码：10216UDC：620密级：公开工程硕士学位论文(应用研究型)风力发电变桨距自抗扰控制技术研究及其参数整定硕士研究生：吕明月导师：王振臣教授副导师：徐春阳高级工程师申请学位：工程硕士工程领域：控制工程所属学院：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinControlEngineeringTHERESE

2、ARCHABOUTWINDPOWERGENERATIONVARIABLEPITCHADRCCONTROLTECHNOLOGYANDPARAMETERTUNINGbyLvMingyueSupervisor:ProfessorWangZhenchenYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《风力发电变桨距自抗扰控制技术研究及其参数整定》是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本

3、文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《风力发电变桨距自抗扰控制技术研究及其参数整定》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容

4、。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□√。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要风能是一种不可控的过程性能源，风能转换过程实质是一个由风速引起的随机过程，并且风力发电系统中的参数具有不确定性，实际运行过程中还会遇到阵风，风切变，负载变化等，随着风力机的自动化程度提高，人们在提高风力机运行可靠性的同时，更追求高的风能利用系数和稳定的输出功率曲线，如何在参数不确定的情况下使所设计的控制器具有较强的鲁棒性以及优良的动态品质，是风力发电的一个研究重点。本文的主要研究内容如下：首先，介绍了风

5、力发电的背景和研究意义，并概括了风机变桨距控制技术的国内外研究现状及发展趋势，然后对风力发电机的工作原理进行详细分析，在此基础上建立了风力机组各部分的数学模型，文章主要对额定风速以上的变桨距控制阶段进行研究。其次，针对风机运行环境恶劣，系统非线性较强，还会出现各种内外扰动的缺点，设计了一种基于自抗扰控制理论的变桨距控制器，并在MATLAB中对该控制系统进行建模仿真，最终保证系统稳定运行，实现风机的最大功率跟踪。最后，针对自抗扰控制器中参数难以整定，具有很多不确定性的问题，提出用蜂群算法对其参数进行整定。但由于蜂群算法存在搜索过程寻优速度慢，迭

6、代后期容易陷入局部最优的不足，本课题对蜂群算法进行了适当的改进，最后通过仿真来验证可行性和有效性。关键词：风力发电；自抗扰控制；蜂群算法；MATLAB仿真；参数优化-I-燕山大学工程硕士学位论文AbstractWindenergyisanuncontrolledprocessingenergy,windenergyconversionisaprocessbywindinducedrandomessentially,andtheparametersofwindpowergenerationsystemisuncertainty,intheact

7、ualoperationprocess,systemwillalsomeetagustofwind,windshear,loadchanges.Asthewindturbineautomationdegreeisimproving,peoplearenotonlyraisingwindturbinereliability,butalsopursuitahighwindenergyutilizationcoefficientandoutputpowercurves.Howtomadethedesignedcontrollerhasingstro

8、ngrobustnessandgooddynamicqualitywiththeuncertaintyparametricisaresearchpriority.T