基于滑模变结构算法的风电机组变桨距控制研究

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1、专业学位硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：基于滑模变结构算法的风电机组变桨距控制研究论文题目(外文)：WindTurbineBasedonSlidingModeVariableStructureAlgorithmStudyofVariablePitchControl研究生姓名：尹帅学位类别：专业学位专业名称：控制工程导师姓名职称：王维庆教授论文答辩日期2015年5月23日学位授予日期年月日摘要由于对矿石资源的利用产生了大量的二氧化硫、二氧化碳等气体，其严重污染大气及造成全球气温的升高，又对世界各国人民的生活带来了许多不便。因此，在当代随着人们对

2、环保意识的日益提高，人们对良好的空气质量的美好向往，新世纪世界各国都在努力研发无污染、清洁的新能源来代替日益枯竭的矿石资源，在研究新能源中风力发电作为其中之一被世界各国来研究。本文章主要研究内容是风力发电中的变桨距控制器的设计，为了使风电机组能输出稳定功率，变桨距控制系统设计起着非常重要地作用。首先了解风速的变化严重影响机组的输出功率和机组内零部件的使寿命，用MATLAB/simulink建立模型并仿真仿真和分析风能与风级关系，，通过仿真说明风能随风级成几何倍数增长，并且仿真了几种风速的模型。然后分析学习风力发电机和双馈风力发电机组的工作原理，通过学习知

3、道双馈风力发电机具有一些优势；双馈风力发电机的整机可靠性比较高；对环境的适应能力较强；运输与吊装方面等优势，通过使用MATLAB中Simulink建立6MW双馈风电机组模型，对一些参数进行了仿真分析。最后通过分析风力发电机组中变桨距控制的工作原理，学习和理解滑模变结构算法，通过学习知道滑模变结构有抖振现象出现，为了减弱抖振现象可以用准滑模变结构或智能算法相结合等方法来解决，在本文中并建立准滑模变结构变桨距控制器及传统PID变桨距控制，并仿真准滑模变结构变桨控制距控制器及传统PID的输出功率及桨距角，由仿真对比来说明设计准滑模变结构变桨距控制器要优于传统P

4、ID控制变桨距控制器。关键词：双馈风力发电机组；变桨距控制；PID；准滑模滑模变结构IAbstractDuetotheuseofmineralresourcesofsulfurdioxide,carbondioxideandothergases,theseriouspollutionoftheatmosphere,whichiscausedbytheincreaseinglobaltemperature,tothelivesofpeoplearoundtheworldtobringalotofinconvenience.Therefore,inthemo

5、dernsocietywithpeople'sconsciousnessofenvironmentalprotectionisincreasingdaybyday,peopleareyearningforagoodairqualityinthenewcentury,newenergyaroundtheworldareworkingtodevelopnopollution,cleaninsteadofincreasingdepletionofmineralresources,intheresearchofnewenergywindpowergenerati

6、onasoneofthembythecountriesallovertheworldtostudy.Thisarticlemainresearchcontentisthedesignofthevariablepitchcontrollerinwindpower,inordertomakethewindturbinescanstableoutputpower,variablepitchcontrolsystemdesignisaveryimportantrole.Firstunderstandthechangeofwindspeedseriouslyaff

7、ecttheoutputofgeneratingunitandtheunitmakesthelifeofthepartsandcomponentswithintheMATLAB/simulinktoestablishthesimulationmodelandsimulationandanalysisofwindandwindscalerelation,andthesimulationshowsthatwindpowerlevelinthewindintomultiplegeometricgrowth,severalwindspeedmodelandsim

8、ulation.Thenanalysistostudywindturbinesa