大功率风电系统小波包诊断与优化控制

《大功率风电系统小波包诊断与优化控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第12期机械设计与制造2012年l2月MachineryDesign&Manufacture195文章编号：1001—3997(2012)12—0195—03大功率风电系统的小波包诊断及优化控制水(许昌学院电气信息工程学院，许昌461000)Diagnosisand0ptimalControlofLargeWindPowerGenerationSystemBasedonWaveletPacketWUZe，WANGWu，DONGYong-Qiang(SchoolofElectricalandInformationEngineering，X

2、uchangUniversity，Xuchang461000，China)；【摘要】构建了以鼠笼式感应电机为发电系统的大功率定速变桨距风力发电系统，实现了空气动；}力学子系统、机械传动链子系统建模；小波变换具有很好的时频特性，而小波包分解更为精细，提出通{l过小波包分解与重构，进行了高压电机轴承故障诊断的方法；以MATLAB，Simulink为仿真研究工具，实i}现了各个子系统模块的设计，构建了鼠笼式感应发电机矢量控制系统，设计了转矩控制环、速度控制环《l和功率控制环的三闭环控制器，并完成了风力发电系统优化控制系统集成，仿真结果表明，该

3、系统能实{}现系大统功改造率风能转换系统的最优控制特性跟踪，能有效解决已装机笼型感应风力发电系统的优化控制和《。l；关键词：风力发电；小波包i故障诊断；功率控制i仿真i；【Abstract】ThelargepowerwindpowergenerationsystemWaSconstructedbasedonsquirrel-cagein一{lraiys把倒ele¨ransformsignalanalysismeth。dfrom如mnoftime-frequencywhichl；betterinthewaveletpacket，SOthe

4、highvoltagemotorbearingfaultdiagnosisWasrealizedthroughthe2}waveletpacketdecompositionandreconstruction．EachsubsystemWasconstructedwithMATLAB／Simulink{；platform，andtheSCIGvectorcontrolsystemWasdesignedandthethreeclosedcontrolloopswhichwere2}torquecontrolloop，speedcontrol

5、loop，powercontrolloopandtheoptimalcontrolsystemwereintegratedat《}llast，SOthesimulationresuhshowsthiscontrolsystemCanrealizeoptimalcontrolforlargewindenergycon-li》versionsystemwhichC(11~efectivelygetappliedintoSCIGwindpowergenerationsystemforsystemmod~fi一{l；cati。lKeyWords

6、：WindPowerGeneration；WaveletPacket；FaultDiagnosis；PowerControl；Simula一{tion．●—●1——_t-p●_'—、Hp01N-“—'-■，t—●1pt“r—+1N—d～—■_1n0，—P‘1、h—_'、—“1—1—，—●1t—11，i_，。，．中图分类号：TH16文献标识码：A1弓I言统优化设计和先进控制策略。由于所受工况瞬态多变且工作环随着世界经济的不断发展和国际工业化进程的逐步加快，境恶劣，空气动力学的不确定性和电力电子功率变换装置模型的全世界能源需求持续增加。为了

7、缓解能源危机，保护自然环境，可复杂性，系统模型不易确定，风力发电机组是一个复杂、多变量、再生能源的开发利用逐渐提上人类可持续发展的日程。风力发电非线性的不确定系统，因此，系统建模分析是风力发电机系统设清洁无污染，施工周期短，投资灵活，占地少，具有较好的经济效计的关键。文献建立了风能转换系统的机理模型，并得到线性参益和社会效益，风力发电技术也成为全世界竞相开发的重要新能数变化系统模型，设计了基于LPV模型的增益调度控制器，实现源技术l1_。风力发电技术是涉及空气动力学、自动控制、机械传动、了节距角和电磁转矩的动态补偿。文献为了实现额定风速

8、以下电机学等多学科的综合性高技术系统工程。国内对风电机组系统风能转换系统风能捕获率的最大化，根据风速的多时间尺度特设计技术的研究十分薄弱，风电机组的大型化、变桨距控制、变速性，基于频率分离原理建立了风能转换