风机变桨系统仿真研究

中国知网的文献,是有关于数学建模的应用,分享给大家,望笑纳

第28卷第5期

计算机仿真

2011年5月

文章编号：1006－9348（2011）05－0316－05

风机变桨系统仿真研究

112，34

李文博，陈铁军，蒋仕龙，李朝锋

（1．郑州大学电气工程学院，河南郑州450001；2．深港产学研基地运动控制应用技术实验室，广东深圳518057；3．哈尔滨工业大学控制理论与科学博士后流动站，广东深圳518057；4．许继电气股份有限公司，河南许昌461000）摘要：研究风力发电变桨控制系统，针对变桨参数影响安全问题，为了提高风机变桨系统抗扰能力使其稳定运行，提出而建结合实际立变桨系统的计算机模型并搭建变桨系统地面仿真平台。对变桨系统进行数学建模和分析变桨系统的扰动力矩，电动变桨系统的控制结构完成变桨系统的计算机建模并搭建变桨系统仿真平台。结果表明，变桨系统仿真分析设计控制参数，系统抗扰能力强、稳定性好。仿真结果证明可为实际应用提供参考。关键词：风机；变桨系统；扰动力矩；仿真中图分类号：TP391

文献标识码：A

SimulationofPitchSystemofWindTurbine

LIWen－bo1，CHENTie－jun1，JIANGShi－long

2，3

，LIChao－feng

4

（1．SchoolofElectricalEngineering，ZhengzhouUniversity，ZhengzhouHenan450001，China；2．InstitutionofMotionControlTechnology，PKU－HKUSTShenZhen－HongKongInstitution，

ShenzhenGuangdong518057，China；

3．HarbinInstituteofTechnologyControlTheoryandsciencepost－doctoralmobilestations，

ShenzhenGuangdong518057，China；

4．XJElectricCo．，Ltd．，XuchangHenan461000，China）

ABSTRACT：Inordertoimprovetheanti－disturbanceabilityofpitchsystemandtostableoperation，putforwardthecomputationmodelofpitchsystem，buildthesimulationplatformofpitchsystemandsimulatedit．Putthemath-ematicmodel，analyzethedisturbancetorqueofpitchsystem，completethecomputationmodelwiththeactualcontrolstructure，andbuildthesimulationplatformofpitchsystem．Resultsshowthatdesigningcontrolparametersofpitchsystembasedonsimulationisofhighimmunityofdisturbanceandstability．Thesimulationresultshavereferenceval-ueforpracticalapplication．

KEYWORDS：Windturbine；Pitchsystem；Disturbancetorque；Simulation

1引言

随着国际、国内社会对环境关注程度的不断提高，风力

数设计，不受风场环境限制，并可提高变桨系统的稳定性，延长风机使用寿命。国外对风机变桨技术研究早，已有一定研究成果

［1］［2］

风力发电技术得到迅发电越来越受到各国的重视。近年来，

猛发展，兆瓦级变速恒频风力发电机组已成为当今国际社会风力发电机组的主流产品，变桨距控制也已广泛应用于大型风力机。电动变桨系统响应快，不存在液压变桨漏油问题，受到各风电厂商的青睐。

采用电动变桨系统需要调试驱动器和变桨控制器的控制参数，传统的变桨系统控制参数调试是在风场完成。风机现场调试控制参数受风场环境、安全因素等诸多影响，而且不利于风机的安全。利用仿真技术完成变桨系统的控制参

，国内在这方面的研究还比较少。本文在对文献

［1］中惯性负载、升力扰动详细分析基础上，结合国内风机叶1］中气动负载扰动型现状分析重力负载影响，并完善文献［分析，实现变桨系统扰动负载的数值仿真。基于变桨系统数扰动分析和直流电动变桨系统控制结构完成变桨系学建模、

统的计算机建模并搭建变桨系统仿真平台，通过对变桨系统进行仿真得出满意的控制参数范围，仿真结果可指导实际风机变桨系统控制参数调试。

2

收稿日期：2010－03－30

修回日期：2010－05－12

风机变桨系统仿真平台

风机变桨系统仿真平台由变桨系统和工况模拟系统组

成。如图1所示，变桨系统包括变桨控制器、变桨驱动器和

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