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《風力發(fā)電變槳控制系統(tǒng)設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、ELECTRICDRIVE2O10Vo1．40No．5電氣傳動2010年第4O卷第5期風力發(fā)電變槳控制系統(tǒng)設計孟彥京，常杰，朱玉國(1．陜西科技大學電氣與信息工程學院，陜西西安710021；2．山東長星集團有限公司，山東濱州256206)摘要：為了降低控制難度，提高風力發(fā)電變槳系統(tǒng)可靠性，采用以模糊PID參數(shù)自整定為核心控制算法，設計了以PIC為控制器，由永磁同步伺服電機與伺服驅(qū)動器共同構(gòu)成的變槳系統(tǒng)。通過軟硬件的設計，較理想地實現(xiàn)了變槳系統(tǒng)的電氣控制，在實際應用中獲得了良好的控制效果。關(guān)鍵詞：風力發(fā)電機組；變槳控制；伺服控制；系統(tǒng)設計中圖分類號：TP276文獻標識碼：
2、ADesignofWindTurbinePitchControlSystemMENGYan-jing。CHANGJie，ZHUYu—guo’(1．ElectricalandInformationEngineeringInstitute，ShaanxiUniversityofScienceandTechnology，Xi’口710021，Shaanxi，China；2．ShandongChangxingCo．Ltd，Binzhou256206，Shandong，China)Abstract：InordertOreducedifficultofcontrolsystem，a
3、ndimprovereliabilityofpitchcontrolsystem，thePLCwaschosenascontroller，andthree—phasepermanentmagnetismsynchronousmotor(PMSM)waschosenastheexecutivemotor。anelectricpitchservo-motorcontrolsystemcomposedofaPMSManditsservo—drivecontrollerandPLCcontrollerwasdesigned．FuzzyPIDparametersself—sett
4、ingwasthecorecontrolalgorithm．Throughthesoftwareandhardwaredesign，realizedpitchcontrolsystemelectricitycontrol，ithasobtainedthegoodcontroleffectinthepracticalapplication．Keywords：windturbinegenerators；pitchcontrol；servo—control；systemdesign大部分：其一是風輪，功能是將風能轉(zhuǎn)換為機械1引言能；其二是發(fā)電機，它的功能是將機械能轉(zhuǎn)換為電風力
5、發(fā)電機組可以分為定槳距和變槳距型。能。變槳系統(tǒng)的功能是借助控制技術(shù)和動力系相對于定槳距風力發(fā)電機組，變槳矩風力發(fā)電機統(tǒng)，使安裝在輪轂上的葉片可以沿著縱軸方向旋不僅能夠在更大風速范圍內(nèi)運行，具有較高的風轉(zhuǎn)，以改變氣流對葉片的攻角，從而改變風力發(fā)電能利用效率；并且在額定功率以上，變槳距風力發(fā)機獲得的空氣動力轉(zhuǎn)矩以控制風輪吸收的能量，電機根據(jù)風速調(diào)節(jié)槳距角，使得額定功率點以上改善槳葉的受力情況以及整機的能量吸收情況。輸出功率更加穩(wěn)定。變槳距系統(tǒng)是風力發(fā)電機組總體來說，風力發(fā)電機組根據(jù)風速的不同，變槳系實現(xiàn)變距控制和氣動剎車的關(guān)鍵機構(gòu)。本文以統(tǒng)一般運行在以下3個不同階段_】]。
6、CX56機組(850kW無刷勵磁同步風力發(fā)電機2．1啟動過程組)為控制對象采用了SIEMENS公司的S7—變槳距風力機在無風狀態(tài)(本系統(tǒng)中為風速300系列可編程序控制器作為變槳距系統(tǒng)的控制持續(xù)低于3．5m／s)時，葉片順槳停機，槳距角處器，以4kW的三相永磁同步伺服電機做變槳系于9O。的位置，這樣，氣流對槳葉不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩；當統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)了硬件組態(tài)及軟件編程設計，風速持續(xù)高于3．5m／s時，當風力機由停機狀態(tài)完成控制系統(tǒng)的各種控制功能。變?yōu)檫\行狀態(tài)，槳矩角由9O。以一定速度轉(zhuǎn)到待機角度(本系統(tǒng)為10。)，若風速繼續(xù)增加到切人2電動變槳系統(tǒng)運行過程風速滿足并網(wǎng)條件時，要
7、求進人發(fā)電狀態(tài)，槳距角風力發(fā)電機組從能量轉(zhuǎn)換的角度看可分為兩由待機角度繼續(xù)減小到3。(槳距角在3。左右時具作者簡介：孟彥京(1956一)，男，教授，Email：0709001@sust．edu．crl41電氣傳動2010年第4O卷第5期孟彥京，等：風力發(fā)電變槳控制系統(tǒng)設計有最佳風能吸收系數(shù))并網(wǎng)運行。同時借助非接觸時位移傳感器和兩個終端開關(guān)來2．2功率低于額定功率階段監(jiān)控。葉片的同步運轉(zhuǎn)由控制裝置調(diào)節(jié)。一葉片風力機并上電網(wǎng)后，當風速低于額定風速工況相對于另一葉片的最大許可偏差為0．3。。時，風力機槳距角不加控制，保持在3。不變，風力機機艙
