摘要：依據(jù)對風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)分析得到變槳距變速恒頻控制規(guī)律，提出了無刷雙饋電機(jī)電磁阻轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)和分段PID 權(quán)系數(shù)分配的控制算法分別實(shí)現(xiàn)變速分配和獨(dú)立變槳距控制。傳統(tǒng)控制中變槳距與變速恒頻都以額定功率為界，由于風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)的大慣性、遲滯，兩算法切換過程中會(huì)引起輸出功率的波動(dòng)，因此提出了以預(yù)測功率為界的綜合控制算法，該算法在自行搭建的以BLADED 軟件為模型，變槳距與控制器為實(shí)物的半物理仿真試驗(yàn)臺上進(jìn)行試驗(yàn)分析，結(jié)果表明發(fā)電機(jī)輸出功率得到了較大穩(wěn)定。
關(guān)鍵詞：變速恒頻，獨(dú)立變槳距，權(quán)系數(shù)，預(yù)測，半物理仿真
0 前言
    風(fēng)力機(jī)利用清潔的可再生風(fēng)能已深受全世界的重視.隨著機(jī)組單機(jī)容量和裝機(jī)總量的增大，在電網(wǎng)中的比重也越來越大，為了得到高品質(zhì)的風(fēng)力電能，對機(jī)組控制的要求也相應(yīng)提高。理論上風(fēng)力機(jī)應(yīng)盡可能將所有風(fēng)能都轉(zhuǎn)化為電能，但實(shí)際上要受到機(jī)組機(jī)械和電氣強(qiáng)度限制，在風(fēng)速高于額定值時(shí)，必須將發(fā)電機(jī)輸出功率維持在額定功率左右（變槳距），而在風(fēng)速低于額定值時(shí)，通過變速恒頻技術(shù)盡可能地捕獲最大風(fēng)能。變速恒頻、變槳距技術(shù)已成為當(dāng)今風(fēng)力機(jī)兩大關(guān)鍵技術(shù)〔1〕。目前國外學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了研究，但往往只偏重于其中一方面。而風(fēng)力機(jī)整個(gè)控制過程中，特別風(fēng)速在額定值附近變化時(shí)，兩種控制技術(shù)不斷切換，如何相互協(xié)調(diào)，對于最大限度地捕獲風(fēng)能、穩(wěn)定功率輸出，減小異常突變有一定的研究意義。
    我國風(fēng)電水平相對比較落后，自行研制的風(fēng)力機(jī)僅750kW，而且是定槳距控制。浙江大學(xué)流體傳動(dòng)及控制國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在國家“863”計(jì)劃資助下，開始變槳距控制技術(shù)的研究，同時(shí)與其它科研組進(jìn)行技術(shù)合作，結(jié)合目前研究的變速恒頻技術(shù)，依據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)分析，得出變速恒頻變槳距控制的理論基礎(chǔ)，并在基于國際權(quán)威風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)軟件Bladed 作為模型的半物理仿真試驗(yàn)

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