matlab的风电功率控制系统设计(附件)【字数:11199】

摘 要摘 要当今我们现在面对的重要的问题就是能源的减少和环境的恶化。沿用到今天的化石燃料虽能缓解能源紧张的问题,却给大自然造成了很大的影响,而风能具备零污染、可持续、等优点,受到世界列国的关注。稳定、高效的风力发电系统的研发己经成为新能源技术范围之内的热门。然而,因为风能特点是扰乱性、能量质量低和不确定性等特征,与之相关的还有各种硬件建设和软件控制的问题。因此对风机组研究就十分有意义,其中对大型风机组的控制技术的研究更有实际意义。风力发电的设计运用PLC控制系统。维持和监控风力发电机偏航系统、齿轮箱、液压系统,发电机工作是它的最终要求。选择合适的控制方法,让系统运行的更加稳定,能有效提升风能的利用率。在风电功率控制系统中,风电功率控制和变桨距系统和控制有着决定的关系。本文首先分析风力发电机组的总体结构和变桨距控制原理及特点。介绍变桨距系统的分类,即电动变桨距系统和液压变桨距系统。介绍了变桨距的控制方式可分为统一变桨距系统和独立变桨距系统,并对两者进行了描述。结合实际和本内容,我们选用电动变桨距系统。用MATLAB中的simulink进行建模和仿真。关键词功率控制;变桨距系统;MATLAB;变桨距控制
Keywords: Power control; pitch control system; MATLAB; pitch control 目 录
第一章 绪论 1
1.1风能 1
1.2风能发电的历史与现状 2
1.3风力发电技术的发展 2
1.4风力发电的前景 2
1.5 本章小结 3
第二章 风力发电机组概述 4
2.1 风力发电的原理 4
2.2 风力发电机组的组成 4
2.3 风电机组的分类 5
2.3.1 按功率控制方式分类 5
2.3.2按发电机控制方式分类的风力机组 6
2.4 风力发电控制系统简介 6
2.4.1 变桨距系统 7
2.4.2 偏航系统 7
2.4.3 制动系统 8
2.5 本章小结 8
第三章 风力发电变桨距控制系统简介 9
3.1 风力发电的空气动力学基础 9 style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });

 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072¥ 

3.2贝茨理论 9
3.3 风轮机 11
3.4 风轮机的特性系数 12
3.5 变桨距控制过程 12
3.6 变桨距系统的执行机构 13
3.6.1 液压驱动变桨距机构 13
3.6.2 电动变桨距机构的基本介绍 14
3.7 变桨距控制系统 14
3.7.1 统一变桨距控制 14
3.7.2 独立变桨距控制 15
3.8 变桨距风力机组的运行状态分析 16
3.8.1 启动状态 16
3.8.2 欠功率状态 16
3.8.3 额定功率状态 17
3.9 变桨距控制的特点 17
3.9.1 输出功率特性 17
3.9.2 风能利用率 17
3.9.3 额定功率 17
3.9.4 启动与制动性能 18
3.9.5对机械部件的影响 18
3.10 本章小结 18
第四章 变桨距控制系统的设计 19
4.1 风电技术 19
4.2 MATLAB的概述 19
4.3 变桨距控制过程研究 19
4.3.1 风速低于所设定好的风速 20
4.3.2 风速超过额定风速 20
4.4 变桨距风力机模型搭建 21
4.4.1 风轮的模型 21
4.4.2 异步电机基本模型 22
4.4.3 变桨距执行机构 22
4.4.4 系统线性化 23
4.5 变桨距控制系统的仿真 23
4.6 本章小结 27
总结 28
致谢 29
参考文献 30
附录 32
第一章 绪论
1.1风能
全世界经济的快速增长和我们生活品质的日益提高,我们越来越需要更多的能源。从西欧启蒙运动开始,即伴随英国工业革命的开始和进步,化石燃料(煤炭,是有,天然气)就渐渐进入我们生活的各个方面,并促进着社会的发展。固然时至今日,石油、天然气和煤炭等化石燃料还是全球发展的主要能源,但是化石燃料的不可持续性和对大自然的危害,已经越来越影响着我们的安定和发展。充沛的能源、适宜的环境是经济不断发展的根本和前提。1996年联合国环境署报告就已经提出:未来25年内,世界能源消耗将比同比增长一半到翻一番,造成环球变暖的气体排放将会增长45%到90%,从而会导致毁灭性灾难。为了阻止全球的变暖化,我们应该规划和建造一个稳定的可持续发展的社会,从而摆脱燃碳的历史。许多国家对不污染大气,无后遗症的产能越来越重视。其中以风能使用的技术最为成熟,最为普遍。另外太阳能、风能、水能、等都是可持续的无污染能源。
从表1.1能够得出风力发电具备明显的环保增益。据专业人士的估计,风力发电每10kW/时通常能降低3.1~3.4kg标准煤使用,并且还会降低CO2 8.35~9.3kg释放,以及一定数量的NO2,SO2及粉尘灰碴等。而风力发电则不同其成为清洁能源的之一,全世界已经十分的重视。因为风能十分充足、便宜、可持续;而且基本上不会对环境造成污染。当今,风能是拥有最多优点的能源。
表1.1 不同能源对环境影响对比表
能源
空气污染
气候改变
土地使用
水质污染
野生动物
辐射

极高
极高




石油


中等
中等
中等
近乎为零
天然气
中等

中等


近乎为零
水电

版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑,转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/1401.html

好棒文