收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

非线性控制理论在风力发电控制系统中的应用研究

刘吉宏  
【摘要】: 变速恒频双馈风力发电系统由于能够在较宽的风速范围内变速运行,风能捕获能力强,可以实现有功功率与无功功率的解耦控制,已经成为口前风力发电方面的研究热点。受国家自然科学基金项口(项目号:50677021)和教育部重点项口基金(项目号:105049)的资助,结合风力发电系统自身的特点,本论文重点研究了交流励磁发电机的功率控制和风力机的桨距角控制,主要研究内容和研究成果包括: (1)综述了风力发电机组控制技术的现状和非线性控制理论的研究发展状况。 (2)对风力发电机组、交流励磁发电机进行了数学建模,推导出相应的非线性状态方程,并将之变换为仿射非线性形式。 (3)综合运用非线性精确线性化理论和基于H∞优化指标的内模控制方法,设计了交流励磁发电机功率跟踪鲁棒控制律。仿真结果表明,该方法可以实现了有功、无功的完全解耦,具有较好的跟踪效果和满意的动、静态性能,同时对模型不确定性和外界扰动具有较好的鲁棒性。 (4)由于风速的变化范围较宽,变化频繁,使得风力发电机组的工况点一般处于不断变化当中。针对机组的这一实际特点,采用基于非线性动态逆的方法进行了桨距角控制律的设计。从仿真结果可以看出,在工况点大范围变动时,控制系统仍然具有较好的控制效果,克服了局域近似线性化方法的不足,而且求解过程相对比较简单。 (5)为了减小风速扰动产生的不利影响,提出了基于非线性干扰抑制理论的桨距角控制律的设计方法。仿真结果表明,该方法对风速扰动具有抑制效果,同时对工况点的大范围变动也具有适应能力,可以实现额定风速以上功率的平稳输出。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 宋建秀;吉天平;许力伟;;兆瓦级风力发电机组变桨距系统[J];大功率变流技术;2011年01期
2 张先勇;吴捷;杨金明;舒杰;;额定风速以上风力发电机组的恒功率H_∞鲁棒控制[J];控制理论与应用;2008年02期
3 尹潮鸿;谢桦;童亦斌;姜久春;;直驱风力发电机的功率控制[J];机械与电子;2009年07期
4 郭军;张锁怀;;变桨和偏航运动对风力发电机桨叶轴承载荷的影响[J];机械与电子;2009年10期
5 王江;;带增益调度的风力发电变桨距控制研究[J];电源技术应用;2009年03期
6 方蒽;宋金梅;;直驱永磁风力发电机的控制策略研究[J];变频器世界;2010年04期
7 张锁怀;郭军;;风力发电机桨叶轴承载荷分析模型的研究[J];机械设计与研究;2009年04期
8 郭鹏;;风电机组非线性前馈与模糊PID结合变桨距控制研究[J];动力工程学报;2010年11期
9 唐爱红;卢俊;周新民;姜德生;;基于UPFC的风力发电功率控制研究[J];武汉理工大学学报;2011年07期
10 高美卿;刘艳萍;连琨;;支持向量回归机在风电系统桨距角预测中的应用[J];电子设计工程;2010年12期
11 魏煜锋;孙文磊;程玉锋;;大型风力发电机组四自由度叶片设计及叶型自动生成系统的开发[J];机床与液压;2010年24期
12 武鑫 ,赵斌;并网型风力发电机组的调节控制[J];太阳能;2003年04期
13 符长青;直升机旋翼颤振的一种有限元分析[J];南京航空航天大学学报;1984年04期
14 肖劲松,倪维斗,姜桐;大型风力发电机组的建模与仿真[J];太阳能学报;1997年02期
15 李丽霞;滑模变结构在风力发电中的应用[J];沈阳电力高等专科学校学报;2004年02期
16 韩俊良;风力发电设备的技术特点及发展前景[J];机械研究与应用;2004年05期
17 包能胜,姜桐,陈庆新;变转速风力机额定风速以上的非线性控制——恒功率输出控制问题[J];控制理论与应用;1999年05期
18 李晶,宋家骅,王伟胜;大型变速恒频风力发电机组建模与仿真[J];中国电机工程学报;2004年06期
19 金增,包能胜,陈庆新,姜桐;风力机系统的神经网络模型辨识[J];太阳能学报;1998年02期
20 包能胜,叶枝全;水平轴失速型风力机主动非线性控制[J];太阳能学报;2004年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 钟志明;双馈感应风力机变桨距控制的研究[D];长沙理工大学;2009年
2 武钢;主动失速型风力发电机功率优化和载荷控制策略研究[D];大连理工大学;2003年
3 黄朝阳;风力发电变桨距传动及控制系统的虚拟设计[D];西安理工大学;2005年
4 蔡伟明;微型直升机旋翼的气动力计算[D];西北工业大学;2005年
5 彭延辉;直升机旋翼桨—涡干扰气动噪声的研究[D];南京航空航天大学;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978