前端调速式风电机组变桨变矩优化控制研究

《前端调速式风电机组变桨变矩优化控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ＴＭ／６１４＞开中图分类号：密级：ＵＤＣ：：本校编号讀Ｗ交遺乂肇硕±学位论文论文题目：則端调逢式风告机组变浆变矩优化控制研究＇＼ｔＪ研究生姓名：张生春学号０２１２４２１：学校指导獅鮮；晝海离职称；教授控制理论与控制．申请学位等级：壬蓮专业；工程２０１５．６．１２２０１５１０．６．论文提交日期；從１．；＾答始円割／独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含

2、获得兰州巧通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名；誘当＾签字日期：媒女串《月杉目学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州《通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州《通大学可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名导师签名；签字日期：識（＾年

3、ｆ月尽巧签字日期；王〇｜作年月＇２＿日硕士学位论文前端调速式风电机组变桨变矩优化控制研究ResearchonOptimizationofPitchandTorqueControlofFront-endSpeedControlledWindTurbine作者姓名：张生睿学科、专业：控制理论与控制工程学号：0212421指导教师：董海鹰教授完成日期：2015年4月18日兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要前端调速式风电机组采用同步发电机发电，采用液力变矩调速技术在发电机前端进行调速，具有低电压穿越能力强、无功输出能力强，

4、电能品质好，可靠性高等特点。前端调速式风电机组将逐渐成为风力发电技术发展所采用的主流机型，对该新型风电机组液力变矩调速控制、变桨功率控制、变桨变矩优化控制等相关内容进行分析和研究，对于促进我国风电技术的发展具有重要意义。论文以前端调速式风电机组为研究对象，首先对机组的运行理论进行分析与阐述，对机组的结构组成与工作原理进行了分析，对导叶可调式液力变矩器进行了分析，对风电机组各组成部分进行结构分析与数学计算，建立了前端调速式风电机组的数学模型。其次，对前端调速式机组变桨控制理论进行了分析与阐述，在对风轮空气动力学特性分析基础上，对额定风速以下最大风能捕获理论与额定风速以上功率限制

5、理论进行分析与说明。针对额定风速以上前端调速式风电机组有功功率控制问题，设计基于遗传算法的有功功率控制器，通过搭建控制系统仿真模型进行仿真与分析，仿真结果表明所设计的控制器有效实现了机组恒功率输出的控制目标。再次，对前端调速式机组液力变矩调速控制理论进行分析与阐述，对液力变矩调速系统变风速输入恒转速输出的调节过程进行分析与说明。根据导叶可调式液力变矩器的工作原理与调速特性，设计基于双模参数自调整的模糊控制器，建立液力变矩调速系统仿真模型进行仿真与分析，仿真结果表明液力变矩调速系统的涡轮输出转速稳定在其额定转速附近，针对液力变矩器的导叶控制效果明显。最后，针对额定风速以上工况下

6、前端调速式风电机组功率优化控制问题，提出一种基于差分进化算法的变桨变矩优化控制策略。以液力变矩调速系统输出转速恒定、风电机组输出功率平滑性最优为控制目标建立目标函数，采用差分进化算法，对机组两个控制参数桨距角与导叶开度角进行优化，风电机组的变桨系统与液力变矩调速系统根据优化后的参数进行变桨控制与变矩控制。以2MW前端调速式风电机组为对象进行控制策略验证分析，仿真结果表明根据所提出的优化控制策略对风电机组进行功率控制，平滑了机组的输出功率，减小了功率波动，获得了较好的控制效果，验证了控制策略的可行性。关键词：前端调速风电机组；功率控制；变矩系统；优化控制；仿真分析论文类型：应用

7、基础研究-I-前端调速式风电机组变桨变矩优化控制研究AbstractUsingsynchronousgeneratorandhydraulictorqueconverterspeedcontrolsystem,thefront-endspeedcontrolledwindturbinehascharacteristicsofoutstandinglowvoltagecrossingability,highreactivepoweroutputcapability,goodpowerqualityandr