大型風電機組偏航控制與參數優(yōu)化研究.pdf

1、偏航系統(tǒng)是水平軸風電機組的重要組成部分，也稱對風裝置，其主要作用是通過調整機艙位置使機組能夠準確追蹤風向，充分利用風能，提高發(fā)電效率。目前，偏航系統(tǒng)主要可以分為被動偏航系統(tǒng)和主動偏航系統(tǒng)，大型風力發(fā)電機組均采用了主動偏航系統(tǒng)進行偏航控制，偏航控制效果的優(yōu)劣程度會直接影響到風電機組的整體性能。為了提高偏航系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性，確保風電機組運行中能夠最大效率地捕獲風能，國內外研究出了多種不同的偏航控制方法，但由于偏航系統(tǒng)的特殊性與復雜性，且

2、風機正朝著大型化邁進，現有控制效果已經不能滿足大型機組對偏航性能的更高要求。本文在分析和研究了大型風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)整體結構與工作原理的基礎上，設計出了一種基于模型預測的新型偏航控制策略，建立了包括電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)的三閉環(huán)偏航控制系統(tǒng)模型，并將其仿真控制效果與常規(guī)PID控制效果進行比較，結果表明了模型預測偏航控制具有更好的控制效果，驗證了該策略的可行性與實用性。
　　此外，大型風場往往統(tǒng)一指定同類型機組的偏航控制參數，這種

3、做法忽略了同一風場不同機組之間，同一機組不同風況下的性能差異，可能導致機組對風動作頻繁或對風失準，還影響了機組的發(fā)電量和疲勞性能。針對大型風電機組偏航控制參數在實際應用中適應水平差，控制精度低等問題，本文對大型發(fā)電機組SCADA數據進行統(tǒng)計處理和分析計算，以確定偏航控制區(qū)間的劃分界限，將可利用風速段分為高、中、低三級風速區(qū)間，并對現有偏航控制策略進行優(yōu)化，然后利用引入了群體信息交互策略的細菌群體趨藥性算法(BCC)對偏航控制參數進行搜索