基于變速恒頻技術的永磁直驅風力發(fā)電機組控制系統研發(fā).pdf

1、風力發(fā)電系統作為全新的清潔能源在中國和世界各國得到迅速的發(fā)展，其控制系統是風力發(fā)電系統的重要組成部分。由于風能變化率高、風機運行環(huán)境惡劣，對控制系統的響應速度、控制精度和可靠性都有很高的要求。由于上述的技術困難，國內的控制系統產品尚未成熟。隨著風電產業(yè)的快速發(fā)展，控制系統逐漸成為制約風電機組國產化的關鍵因素?；陲L力發(fā)電系統的發(fā)展需要，本課題對永磁直驅風力發(fā)電控制系統進行了分析研究和設計研發(fā)工作。
　　以1.5MW永磁直驅風力發(fā)電

2、機組為依托，對大型風力發(fā)電機組的控制理論和控制策略進行了比較深入的分析和研究，結合風力發(fā)電控制系統的工作原理和實際運行工況，提出了一種適合于永磁直驅風力發(fā)電機組的控制策略，即變速變槳恒頻控制。在確定控制策略后，根據風電機組在實際運行中的具體技術要求，明確了控制系統的功能要求和技術指標，制定了基于DCS控制技術的整體設計方案。
　　針對風電系統中風速變化率高、運行環(huán)境惡劣等特點，結合永磁直驅風電機組實際運行特性，提出變速恒頻控制策略

3、，通過變轉速運行來最大限度提高風能利用率。在控制策略確定后，對主控系統進行設計與研發(fā)，包括系統硬件、軟件的開發(fā)，各輔助控制設備的設計與開發(fā)，以及風電機組的安全保護系統的設計。
　　為了提高機組發(fā)電效率，保證機組的安全穩(wěn)定運行，結合機組現場運行工況特點，提出基于分段PID變槳距控制策略。采用分段PID控制算法，機組在高風速區(qū)通過調節(jié)槳距角實現轉速恒定與功率恒定。根據變槳距控制策略，進行變槳距系統的設計與開發(fā)，包括硬件的選型與組態(tài)和軟