海上風力發(fā)電機組變槳距控制技術研究.pdf

1、為應對能源危機和氣候變化帶來的巨大挑戰(zhàn)，全球大力發(fā)展可再生能源。其中風能是可再生能源的重要組成部分，目前陸上的風資源開發(fā)已經(jīng)比較成熟，然而海上風電開發(fā)技術相對比較落后，主要由于海上風電場條件復雜，它除了受陸上的一系列外部條件制約外，還受到如鹽霧腐蝕、臺風襲擊、海浪海冰撞擊等惡劣氣候條件的影響。但海上風資源豐富，隨著技術難題的解決，海上風電具有更多的優(yōu)勢。目前海上風電技術正處在探索、研究、發(fā)展之中。
　　論文首先通過空氣動力學原理對

2、變槳距控制技術風電機組運行產(chǎn)生的影響進行分析，由風切變和塔影效應出發(fā)，利用能量守恒定律、動量守恒定律完成對風能轉(zhuǎn)換過程及風能利用系數(shù)數(shù)學模型的建立。針對海上風電機組復雜非線性、多輸入高產(chǎn)出、強耦合的特點，建立海上風況、風電機組的風輪結(jié)構、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行機構和發(fā)電機的數(shù)學模型，為后續(xù)章節(jié)研究變槳距控制技術奠定基礎。
　　其次，對風力發(fā)電機仿真軟件FAST進行討論，介紹了FAST軟件工作原理。在空氣動力學的基礎上，應用FAST軟件建立

3、某5MW水平軸三葉片漂浮式風電機組模型，包括風輪系統(tǒng)空氣動力學模型、風速模型和結(jié)構動力學模型，整個模型就是后續(xù)研究工作的平臺。通過FAST軟件對風電機組模型進行線性化分析，確定統(tǒng)一變槳距控制器PID的參數(shù)，仿真結(jié)果表明該控制方法能較好的滿足設計要求。
　　獨立變槳距控制是在統(tǒng)一變槳距控制的基礎上發(fā)展起來的一種重要的控制技術，目前在國外廣泛采用。為了減小風力機疲勞載荷，穩(wěn)定發(fā)電機輸出功率，延長風機使用壽命，利用現(xiàn)代控制理論設計一種基