📦 兆瓦级风力机变桨距控制系统的研究.rar - 免费下载

随着风力发电机设计水平的不断提高，在大型风力发电机(1MW及以上)的设计中功率调节不再完全依靠叶片的气动性能，而开始采用变桨距风轮。这种风轮可以根据风速的变化而调整气流对叶片的攻角，当功率在额定功率以下时，控制器将叶片节距角置于零度附近，等同于定桨距的风力机，发电机的输入功率根据叶片的气动性能随风速的变化而变化；当输入功率超过额定功率时，变桨距机构开始工作，调整叶片节距角，将发电机的输入功率限定在额定值附近，特别是在大风情况下，风机处于顺桨状态，使桨叶和整机的受力情况大为改善。随着并网型风力机容量的增大，大型风力机的单个叶片已重达数吨,对操纵如此大的惯性体，并且响应速度要跟的上风速的变化是相当困难的，如果没有合适的算法的话，变桨距风力机的功率调节对高频风速变化仍然是无能为力的。 本文针对GE1.5MW的双馈风力机的变桨距控制系统提出了自己的设计方案并进行了仿真验证。目标是通过尽可能小的改变节距角而尽可能好的减少瞬变的风能对风力机功率的影响，使发电机的输入功率曲线尽可能的平稳。通过建立理想气动模型的计算，尽可能真实地确定1.5MW的双馈异步发电机组的变桨距设备的主要参数。再在此基础上针对变桨距控制用的伺服电机的电气控制部分进行设计。并且对整个变桨距风力机的变桨距运行过程进行仿真，掌握风力机在变桨距过程中的状态变化。

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