風力發(fā)電液力機械控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著人類不斷的進步和發(fā)展，隨之而來的是對能源的開發(fā)和利用不斷增加。能源廣泛應用于各個領(lǐng)域，工業(yè)、車輛、以及日常生活中都會大量的使用能源，能源和我們?nèi)祟惖纳嫦⑾⑾嚓P(guān)，對人類的發(fā)展和未來至關(guān)重要。因此，合理的開發(fā)、利用可再生能源，是值得認真對待的世界性問題，需要人類的共同努力。風能是可再生能源并且污染小，應該增加對其的利用，關(guān)于風能利用的問題應引起世界共同的關(guān)注。雖然我國的風電裝機容量和風電設備制造規(guī)模近幾年發(fā)展迅速，在世界范圍內(nèi)具有一定

2、的競爭力。但是在風力發(fā)電的技術(shù)方面，特別是在風電場接入系統(tǒng)后的運行方面和在風電設備的制造方面，我國與世界先進水平的差距還相當大。近年來已經(jīng)引進了國外的先進技術(shù)，仍然處于消化、理解和吸收的階段。傳統(tǒng)的變速恒頻風力發(fā)電機組，例如雙饋感應風力發(fā)電機組，頻率不穩(wěn)定，機械故障率較高，電的品質(zhì)得不到保證，會對電網(wǎng)造成污染。本文所研究的風力發(fā)電機組通過液力機械調(diào)速裝置取代頻率轉(zhuǎn)換裝置，既可以保證風輪變轉(zhuǎn)速運行又可以直接與同步發(fā)電機相連接，向電網(wǎng)提供與

3、常規(guī)火電、水電機組同樣質(zhì)量的電能。有利于大功率發(fā)電設備的開發(fā)和國產(chǎn)化，意義重大。
　　本課題主要從以下幾個方面進行研究與分析：
　　（1）基于曲面擬合原理建立導葉可調(diào)式液力變矩器的數(shù)學模型研究階次及加權(quán)系數(shù)對擬合精度的影響，通過調(diào)節(jié)階次和加權(quán)系數(shù)的大小，提高擬合的精度?；谝陨侠碚摲治鰯M合液力變矩器的CFD計算數(shù)據(jù)，得出泵輪和渦輪轉(zhuǎn)矩關(guān)于轉(zhuǎn)速比和導葉開度的二元三次函數(shù)，并對導葉調(diào)節(jié)規(guī)律進行分析。
　　（2）風力發(fā)電系統(tǒng)

4、的靜態(tài)數(shù)學模型建立為分析風力發(fā)電液力機械控制系統(tǒng)的特性建提供了基礎(chǔ)。分別建立了風力機、齒輪箱、同步發(fā)電機以及導葉調(diào)節(jié)機構(gòu)的數(shù)學模型。風力發(fā)電系統(tǒng)由液壓伺服位置控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)導葉開度，利用AMESim軟件模型庫中提供的模型，對閥控液壓缸系統(tǒng)進行建模，合理設置參數(shù)，得出較為理想的響應曲線。
　?。?）風力發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)仿真分析根據(jù)風電機組的運行特性和控制要求，設計相應的控制系統(tǒng)，利用MATLAB\Simulink建立系統(tǒng)模型聯(lián)合AMES