变桨距风力发电机组的控制策略研究—转速控制本科毕业设计说明书

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1、学校代码： 10128学 号： 200811204074 本科毕业设计说明书（题 目：变桨距风力发电机组的控制策略研究转速控制学生姓名：徐彬彬学 院：电力学院系 别：自动化系专 业：自动化（电厂热工过程控制及自动化方向）班 级：自（电）08-2指导教师：温素芳 讲师二 一 二 年 六 月内蒙古工业大学本科毕业设计说明书 摘 要因为风能有着绿色环保和可再生等优点，逐渐成为了发电行业的生力军。并且我国的风能储备量居于世界首位，所以对风力发电技术的研究日益成为大学生毕业设计的热门课题。这次毕业设计就是以兆瓦级变桨距风力发电机组为研究对象，因为变桨距控制风力发电技术因其具有在额定功率点以上输出功率平稳

2、在额定点具有较高的风能利用系数确保高风速段的额定功率启动性能和制动性能优越等特点正受到越来越多的重视。本课题主要目的是在额定风速以下尽可能多的吸收风能。主要涉及到了对变桨距风力发电机组的数学模型的建立，然后根据搭建好的数学模型对变桨控制策略进行研究。在研究过程中提出将桨距角调整到0度，然后采用PID控制器来改变发电机定子电压，以此调节发电机的反扭矩来控制转速。这个设计通过在matlab软件中的Simulink工具进行的仿真而得到了证明，仿真结果符合设计之初要求的在额定风速以下最大可能吸收风能，超调量小，调节时间短的目的。关键词: 变浆距；数学模型；PID控制器AbstractBecause t

3、he wind has a green environmental protection and renewable etc, so gradually become the main force of the power industry. At the same time our countrys wind energy reserves in the first place of the world, so for wind power technology research increasingly become the hot topic of undergraduate gradu

4、ation design. This graduation design is to change propeller mega watt from wind power generators for research object, because change propeller from control wind power technology of its power rating point in more stable output power, high point in the rated wind energy coefficient, ensure high wind p

5、ower rating of the period, starting performance and brake performance characteristics such as superior is being more and more attention. The main purpose of this subject is to the rated wind as much as possible in the absorption of the wind power. Mainly involved in change from wind power generators

6、 mathematical model, and then based on the mathematical model is built to paddle control strategy for research. In the course of research put forward the propeller from the Angle adjustment to 0 degrees, and then used PID controller to change generator stator voltage, to adjust the torque to control

7、 the generator speed. Time in the matlab software ideas through simulation and tool Simulink verified, the simulation results comply with the design requirements in the beginning of the rated wind may absorb the largest wind power, small overshoots, short setting time purpose. Key words: Variable Pr

8、opeller Pitch ；Mathematical model；PID controller 目 录引言1第一章 风力发电技术的发展和意义21.1 国内外的发展现状21.1.1国外的发展现状21.1.2国内的发展现状31.2课题研究的意义和内容3第二章 风力机变桨距控制的基本原理521风力发电机能量转化过程52.1.1风能的计算52.1.2贝兹理论522风力机特性系数72.2.1风能利用系数:72.2.2叶尖速比72.3变桨距控制7第三章 变桨距风力发电机组的数学模型103.1风力发电机组的模型103.1.1风轮气动特性103.1.2传动系统动态特性103.1.3发电机的数学模型11 3.

9、2 MATLAB介绍.123.3变桨距风力发电机组的系统模型搭建123.3.1风能利用系数的子模块133.3.2风轮输出力矩的子模块133.3.3风力发电机的反扭矩的子模块14第四章 PID控制策略的设计及仿真结果154.1 PID控制器介绍154.2 PID参数的整定164.3 仿真结果17总结19致谢20参考文献21引言我国能源和电力短缺形势严峻，己经成为经济高速发展的严重制约。有研究表明，我国常规能源(煤、石油和天然气)探明总资源量约8200亿吨标准煤，探明剩余可采总储量1500亿吨标准煤，如果按照我国能源消耗和经济发展相匹配的方式计算，我国的常规能源将消耗殆尽。因此，必须从能源供给角度

10、入手，增加能源的供给。以煤电为主的电力结构，不仅给国民经济带来了严重的环境污染，而且由于我国煤炭资源分布严重不平衡，仅运煤就占我国铁路部门年运输量的%，如果我国能源消费的增长还要以煤炭为主导，必将造成铁路运输的全面紧张。对于石油和天然气，严重问题是我国石油资源不足，天然气资源也不够丰富，到2003年，我国进口原油9000万吨，成品油2000万吨，共进口 1.1亿吨，已经成为世界第二大石油进口大国。对于水能，一方面我国可开发的水能资源有限，另一方面水电资源大多集中在西南地区，要满足沿海地区的电力需求，仅靠西电东送是不够的。而对于核能，问题与石油天然气相似，关键是我国天然铀资源短缺。大力进口天然铀

11、将遇到和进口石油天然气一样甚至更为严重的困难。出路之一是发展各种能增殖核燃料的新型中子堆。当前的问题是，我国现在部署的钠冷却的中子堆技术，其增殖系数较低，不能满足需求，而较为先进的铅冷却技术却没有掌握。而我国风能资源储量居世界首位，探明风能理论储量为32.26亿KW，可开发的风能资源约10亿KW。据初步探明结果，陆地上可开发的风能资源即达2.53亿千瓦;加上近海(15米深的浅海地带)的风能资源，全国可开发风能资源估计在10亿千瓦以上。所以国外专家评论，中国单靠风力发电就能轻而易举地将现有的电力生产翻上一番。尽管目前风电电价还比煤电价格高一点，但已经具有经济效益。如果风机实现了国产化，设备价格将

12、下降30%左右，风电场综合造价将下降16%20%，从而使风电电价下降10%30%，风电电价将更具有竞争力。另外，风力发电将能迅速缓解我国能源急需和电力短缺的局面。近两年中国出现大面积的缺电，风能发电对于缓解缺电具有非同寻常的意义。这是因为风电的诸多优势中，一个重要特点是风电上马快，风电在有风场数据的前提下其建设只需要以周、月来计算，即风场是可以在短时间内完成的。对于环境方面，风电发展除了解决能源的急需外，还能为改善气候作出贡献一是大幅度削减造成温室效应的二氧化碳，缓和气候变暖的状况。二是大幅度缓解我国愈加频繁的沙尘暴危害，从而抑制荒漠化的发展。第一章 风电的发展1.1 国内外的发展现状1.1.

13、1国外发展现状近20年来，发达国家在风能的开发利用方面已取得了惊人的成就，装机容量以每年30%以上的速度增长，可利用率从原来的50%提高到98%，风能利用系数超过40%。德国、美国、丹麦等国开发建立了评估风力资源的测量及计算机模拟系统，发展了变桨距控制及失速控制的风力机设计理论，采用了新型风力机叶片材料及叶片翼型，研制出变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机，开发了自动控制技术，从而大大提高了风力发电的效率及可靠性。美国国家风能技术中心目前正在研制的自适应变桨距风力机，力图通过对桨叶材料的设计，使桨叶在低于额定风速下，风力机桨叶节距角保持左右；当风速高于额定风速时，桨叶在风力的作用下，根

14、据风速的大小做出相应的变形，从而自动改变桨叶的节距角；瑞士开发出了一种新型风力发电系统，其高压发电机产生的高压电流，通过新型直流变压系统处理后即可直接输入普通电网，无需再通过普通变压器进行变压处理，可大幅度减少发电成本。风力发电机组的研究与制造以欧洲国家最具代表性，如德国、西班牙、丹麦和荷兰等国家，其中丹麦生产和销售量居世界首位，而技术和规模发展速度则属德国最快；全球风电装机容量大于1000MW的五个国家依次是：德国、西班牙、美国、丹麦和印度；从应用和管理角度看，德国是全世界风力发电装机容量和发电量最大的国家。国外风力机发展有两个明显的趋势：一是单机容量大型化，目前已经开发出兆瓦级风力机产品；

15、二是风力机运行规模化，建立大型风力发电场，以降低风力发电成本。850KW以下的机组已经大量商品化生产，故障率从20世纪80年代初的50%降低到目前的2%以下，对风力发电场中运行的全部机组实现了互联网络的中央控制和跨地区跨国界的远程监控。近两年来，1.5MW机组推向市场，其市场份额增长很快，可能成为本世纪初的代表机型。1.1.2国内的发展现状我国风能资源丰富，已探明风能理论储量为32.26亿KW，而内陆可开发利用的为2.5亿KW，近海可利用风能为7.5亿KW，主要集中在沿海、西北、东北及华北的北部地区，但风力发电在我国还处于发展的初级阶段，属于朝阳产业。1994年并网型风力发电机组装机30MW，

16、年发电量7500万；到2000年底，并网型风力发电机组容量已达344MW，年发电量约8.6亿kwh，同时还有13万台小型独立运行的风力发电机在广大牧区、海岛、有风无电的边远地区运行；最新统计数字显示，截止到2006年底，全国风能资源丰富的14个省(自治区)已建成并网型风电场9l座，累计运行风力发电机组3311台，总容量达259.5万KW(以完成整机吊装作为统计依据)。预计到2010年我国风力发电装机容量可达400万KW，到2020年可达600万至800万KW。我国的风电技术发展虽相对滞后，但其成就亦令人瞩目。但目前国内风机设备还主要依赖进口，据中国风能协会提供的统计，截至2004年，我国累计市

17、场份额中，国内风电产品只占18%，而进口产品占82%。国产风力发电机组的开发也取得了一定的成果，其中包括“八五”期间开发成功的200kW250kW风力发电机组和在“九五”期间开发的600KW风力发电机组，成功地开发了并网型风力发电机组的当地控制和远程控制系统，使大型风力发电机组的一项关键技术问题得到了解决。国内可以制造的其他主要部件包括桨叶、发电机、齿轮箱、机舱、主轴、塔架、偏航系统、液压系统等，为我国大型风力发电机组国产化奠定了基础。我国已经开始了MW级风力发电机组的研发工作，这是我国自主研制开发的最大容量风力发电机组，将填补中国风力发电领域的空白。1.2课题研究的意义和内容为了更好的解决环

18、境污染及能源问题、调整电力结构，我国政府从七五以来制定了各项优惠政策鼓励发展风电事业，但由于我国风电事业起步晚、规模小、风电机组90%以上都为国外引进，这样不仅消耗大量外汇，同时风机的后期维护也受制于他人。目前中国风力发电发展主要有三个突出的特点：一是风力发电发展规模迅速扩大，形成了巨大的市场空间；二是国产机组缺乏竞争力，进口机组以压倒性的优势占领了我国风力发电装机的主要份额；三是风力发电核心技术的掌控方面亟待进一步突破。目前世界上流行的几种风力发电技术，我国只掌握了定桨距失速调节型风力发电机技术，由此开发出了以现场总线控制为核心的定桨距失速调节控制器。面另外几种技术的掌握情况还比较薄弱。文章

19、针对风力发电机组的变桨距部分设计PID控制器。因此，本文在提高单机容量、实现风力发电机组国产化和掌握世界主流风力发电技术的研究方面具有重要的意义。研究内容：查阅相关资料熟悉风力机变桨距控制的基本原理。建立变桨距风力发电机组中风力机、传动系统、发电机的数学模型。探讨变桨距控制系统中控制器的设计方法。提出了采用PID控制在设计过程中，将变桨距控制系统各机构的数学模型引入到设计控制器的过程中，以验证所设计的控制器的性能，取得了较好的控制效果。借助MATLAB软件对控制系统进行仿真，并通过仿真结果分析控制器的性能。达到了最大可能吸收风能，减小超调量，缩短调节时间。第二章 风力机变桨距控制的基本原理21

20、风力发电机能量转化过程风力机是将风能转换为另外一种形式能的旋转机械。风力机的核心部件是风轮，风轮是由叶片和轮毂组成。2.1.1风能的计算由流体力学可知，气流的动能为 (2-1)式中：-气流的质量，单位为kg； -气流的速度，单位为；设单位时间内气流通过截面积为S的体积是V，则： (2-2)如果以表示空气密度，该体积的空气质量为： (2-3)这时气流所具有的动能为： (2-4)上式就是风能的表达式。从风能公式可以看出，风能的大小与气流密度和通过风轮的面积成正比，与气流速度的立方成正比。其中与随地理位置、海拔、地形等因素不同而变化。2.1.2贝兹理论贝兹理论是由德国的贝兹于1926年建立的。他假定

21、风轮是理想的，即没有轮毂，又具有无限多的叶片：气流通过风轮时没有阻力，并假定经过整个风轮扫及面时全是均匀的，而且通过风轮前后的速度都为轴向方向。如图2-1所示，设定风轮的气流上游截面，风速为；下游截面为，风速为；通过风轮时的实际风速为，以及风轮面积为A。由于风轮的机械能量仅由空气的动能降低所致，因而必然低于，所以通过风轮的气流截面积从上游至下游是增加的，即大于。 图 2-1 风力机的气流图如果假定空气是不可压缩的由连续条件可得： (2-5)风作用在风轮上的力由Euler理论得出，如下式： (2-6)其中：-空气密度，；故风轮吸收的功率为： (2-7)上游至下游动能的变化为： (2-8)由于功率

22、是由动能转换而来的，式（2-7）与式（2-8）相等，得： (2-9)则作用在风轮上的力和提供的功率分别为： (2-10) (2-11)给定上游风速，对取微分： (2-12) 最大功率即，求得两解：（1），没有物理意思。（2），以第二解代入式（2-11），得最大功率： (2-13)将上式除以气流通过扫掠面积时风所具有的动能，可以推得风力机的理论最大效率(或称理论风能利用系数)： (2-14)上式即为著名的贝兹Betz理论的极限值。它表明，风力机从自然风中所能获取的能量是有限的。其损失部分可以解释为留在尾流中的旋转动能。这就引出了风能利用系数的概念。22风力机特性系数2.2.1风能利用系数风能利用

23、系数表示的是风力机从自然风能中吸收能量的大小程度，由下式（2-15）表示： (2-15)P-风力机实际获取的轴功率；对于变桨距风力机，风能利用系数，与尖速比和桨叶的节距角成非线性关系。2.2.2叶尖速比叶尖速比即为桨叶尖部的线速度与风速之比，由下式表示： (2-16)其中：n-风轮的转速，rs；-风轮转动角速度，rads；R-风轮半径，m；据有关资料的记载和研究，风能利用系数可近似用以下公式（2-17）表示： (2-17) 0.50.40.30.200.15101520 图2-2叶尖速比与风能利用率的关系2.3变桨距控制变桨距风力发电机组的主要特点是叶片通过轴承固定在轮毂上，叶片可以轴向转动，

24、根据需要借助控制技术来调整其桨距角。它通过变距调节机构使风轮叶片的安装角随风速变化而变化，从而达到调节功率的目的。在额定风速以下时，叶片攻角处于附近，此时叶片角度受控制环节精度的影响，变化范围很小，可等同于定桨距风力机，在额定风速以上时，变桨距机构发生作用，调整叶片攻角，保证发电机的输出功率在允许范围内变动。随着电力电子技术的发展，由常规变桨距风力发电控制技术又演化出一种更为先进的控制技术变速风力发电技术。变速风力发电控制技术主要针对变桨距控制方法在低于额定风速时的控制策略进行了改进，通过调节发电机反力矩使转速跟随风速变化，从而获得最佳叶尖速比。变速风力发电机组和变桨距风力发电机组相比提高了机

25、组在低于额定风速阶段系统的功率输出，在更大容量上将成为并网型风力发电机组的主力机型。独立桨叶控制是变桨距控制的另一个重要方式，已经被国际风电厂家采纳。针对统一桨叶控制存在的桨叶拍打震动的缺点，目前已提出了基于桨叶受力加速度权系数分配的独立桨叶模糊控制和基于桨叶方位角权系数分配的独立桨叶模糊控制两种独立桨叶控制算法。通过仿真表明，应用这两种控制算法不仅能平稳发电机输出功率，而且大大减小了桨叶的拍打震动。虽然独立变桨距控制与统一桨叶控制(电液比例变桨距控制)变桨距控制结构方式不一样，但是控制目标都相同，即稳定发电机的功率输出。因此当风速低于额定风速时，桨叶节距角保持最优捕获风能的位置(一般为3度左

26、右)，控制发电机转子转速，使风能利用系数保持最大值，使发电机尽可能地输出最大功率；当风速高于额定风速时，调节桨叶节距角，使发电机输出稳定在额定功率左右。第三章 变桨距风力发电机组的数学模型 3.1 风力发电机组的模型本文中研究的对象是兆瓦级的变桨距变速风力发电机组。假设所采用的风力发电机组由一水平轴、可变桨距风轮，通过增速器与发电机连接而成，系统方框图如图3-1所示,风力发电机组从控制系统角度来看可以分为3个子系统：风轮气动特性、传动系统动态特性和发电机模型。图3-1 风力发电机组的方框图3.1.1风轮气动特性在系统中，我们假定可变距的桨叶是刚性的。由式(3-1)，风轮吸收的功率为： (3-1

27、)风轮的动态模型由以下运动方程表示： (3-2)式中：-风轮的转动惯量，kg.m ；-风轮转动的角速度，rads；-风轮的气动转矩，N.m；-齿轮箱传动比；-扭矩，N.m；风轮转矩与功率之间的关系为： (3-3)3.1.2传动系统动态特性风轮将风的动能转换成风轮轴上的机械能，然后这个能量要变成所需要的电能，而电能由高速旋转的发电机来产生。由于叶尖速度的限制，风轮旋转速度较慢，而发电机不能太重，发电机转速要尽可能的高，因此，就要在风轮与发电机之间连接齿轮箱增速器，把转速提高，达到发电机的转速。根据风轮气动特性，风轮产生的转矩，作用于带有转动惯量的风轮上。风轮通过增速比为的增速器连接到转动惯量的发

28、电机上，发电机将产生一反扭矩。由于风轮、输入轴和增速器之间是刚性连接，因此，忽略传动系统中的总摩擦力和输出轴上的相对角位移。3.1.3发电机的数学模型研究中所涉及到的发电机为绕线式三相异步发电机，因此通过改变定子电压而改变发电机反力矩和转速来实现变速。 (3-4)其中 g-发电机极对数；-相数；-电网电压，V；-修正系数；-发电机的当量转速，；-同步转速，；-异步发电机转动角速度，；-定子绕组的电阻、漏抗，；-转子绕组的电阻、漏抗，；发电机转动方程为： (3-5)风轮轴角速度与发电机转速之间关系由下式表示： (3-6)3.2 MATLAB的介绍MATLAB是由美国mathworks公司发布的主

29、要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。Simulink是MATLAB众多工具包中的一员，它现在已经成为仿真领域的主流工具。它是一种图形化的仿真工具包，能够进行动态系统建模、仿真和综合分析，可以处理线性系统、离散、连续和混合系统，以及单任务和多任务系统，并在同一系统中支持不同的变化速率。3

30、.3变桨距风力发电机组的系统模型搭建本文以 1.3MW变桨距风力发电机组为研究对象，各参数如表3-1所示：表3-1 1.3MW变桨距风力发电机组的各个参数风轮转动惯量J发电机转动惯量传动系统增速比n风轮半径R空气密度24601065278.94731m1.225定子绕组电阻及漏抗转子绕组电阻及漏抗定子额定相电压 额定功率额定转速690v1300kw1519额定风速切入切出风速电机极对数g修正系数定子相数154,2520.81133.3.1风能利用系数的子模块图3-2 的仿真子模块3.3.2风轮输出力矩的子模块图3-3 的仿真子模块3.3.3风力发电机的反扭矩的子模块 图3-4 的仿真子模块第四

31、章 PID控制策略的设计及仿真结果4.1 PID控制器介绍 PID 控制器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件。这个控制器把收集到的数据和一个参考值进行比较，然后把这个差别用于计算新的输入值，这个新的输入值的目的是可以让系统的数据达到或者保持在参考值。和其他简单的控制运算不同，PID控制器可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值，这样可以使系统更加准确，更加稳定。可以通过数学的方法证明，在其他控制方法导致系统有稳定误差或过程反复的情况下一个PID反馈回路却可以保持系统的稳定。 PID控制器由比例单元（P）、积分单元（I）和微分单元（D）组成。其中各个单元的作用如下：比例（P）调节作用：是

32、按比例反应系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用用以减少 偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。 积分（I）调节作用：是使系统消除稳态误差，提高无差度。因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止，积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决与积分时间常数，越小，积分作用就越强。反之大则积分作用弱，加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI调节器或PID调节器 。微分（D）调节作用：微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作

33、用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除。因此，可以改善系统的动态性能。在微分时间选择合适情况下，可以减少超调，减少调节时间。此外，微分反应的是变化率，而当输入没有变化时，微分作用输出为零。微分作用不能单独使用。PID调节器的控制规律为： (4-1)采用的风力发电机组的额定风速是15ms，额定输出功率是1300kw。在低于额定风速时，控制的目标是寻求最大功率系数以捕获最大风能。从风电场实验数据可知，桨距角为0度，叶尖速比为9时，功率系数的值最大。因此，在低于额定风速时采用PID控制器改变发电机定子电压，以此调节发电机反力矩来改变转速，将桨叶节距角置于0,而只要调节风轮转速，使之与风速的比

34、保持不变()，即可获得最佳功率系数。加入PID控制器后的系统仿真图如图4-1所示： 图4-1 加入PID控制器后的系统仿真图4.3 PID参数的整定整定调节器参数的方法很多，归纳起来可分为两大类，即理论计算整定法和程整定法。 理论计算整定法有对数频率特性法、根轨 迹法等；工程整定法有经验法、衰减曲线法、临界 比例度法和响应曲线法等； 本文选用工程整定法中的经验法，因为经验法有一下优点：不需要事先知道过程的数学模型，直接在过程控制系统中进行现场整定方法简单；计算简便；易于掌握。经验法实际上是一种试凑方法，即先将仪表的参数设置在常用数据上，然后观察调节过程的曲线形状，改变PID参数，再观察调节过程

35、，如还不理想，反复试凑，直到调节质量符合工件要求为止。 按照先比例（P）、再积分（I）、最后微分（D）的顺序。置调节器积分时间，微分时间，在比例度按经验设置的初值条件下，将系统投入运行，整定比例度。求得满意的4：1过渡过程曲线。引入积分作用（此时应将上述比例度加大1.2倍）。将由大到小进行整定。若需引入微分作用时，则将按经验设置，并由小到大往上加。经过试凑280；。4.4仿真结果由此。采用PID控制器时利用前面搭建的子模块在MATI AB中搭建系统模型并对其进行仿真。功率和转速的仿真图如下：图4-2 风速为6m/s时功率的仿真图形 图4-3 风速为6m/s时转速的仿真图形仿真结果分析： 从仿真

36、图形的曲线看出，仿真结果比较满意，达到了论文所要求的最大可能吸收风能，超调量小，调节时间短的目的。因此，传统的PID控制器对于变桨距风力发电机组的控制具有较好的响应速度和调节特性。 总 结本文以1.3兆瓦级变桨距风力发电机组为研究对象，以风电机组的运行特性和空气动力学知识为基础，研究了变桨距控制的基本原理。并对风力发电机的3个主要部分：风能利用系数、传动系统、异步发电机进行了数学模型的建立。在对模块的建立过程中，对风力发电机的整个发电过程得到了进一步的认识，并且在用matlab建模的时候又一次熟悉matlab软件。此次论文研究的主要目标是在风速低于额定风速以下的时候，最大可能吸收风能，超调量小

37、，调节时间短。为了更好的达到控制目的，选用熟悉的PID控制器。在对整个系统加入PID控制器后在matlab上进行仿真，通过仿真曲线来看，在单一风速的条件下，PID控制器基本上达到了控制要求，使得在额定风速以下，风能利用率最高，转速和输出功率也很平稳。当然，仿真试验表明尽管PID控制器具有结构简单、稳定性好、可靠性高的优点，但这种控制器过分依赖于控制对象的模型参数，鲁棒性差。对于模型参数大范围变化且含有较强非线性环节的系统，PID调节器难以达到控制要求。本文虽然在理论上得到不错的仿真效果，但我还有很多地方需要去学习和消化，尤其是在如何更准确的建立好各个部件的数学模型方面。而且由于学习的课程范围所

38、限，对其他的控制方法缺乏了解和熟练的掌握以至于控制效果没有想象中的完美，这些都需要我日后进一步学习。致 谢在做完毕业论文之后，回顾走过的路，每一步都凝聚了各位师长、同学和亲友的关怀和帮助。首先，我要特别感谢我父母，是他们用尽所有积蓄，全力供我上学，才使我有了学习的动力和力量。没有他们的支持和鼓励，我不可能完成学业!其次，本文是在导师温素芳讲师的谆谆指导和亲切关怀下完成的。半年来，温老师渊博的知识、严谨的治学之风、勤恳的工作态度、对学术的灵敏洞察、对研究方向的睿智估计、诚恳的为人态度，给了我无尽的启迪和影响。从查阅资料到开题报告再到完成初稿，每一步都凝聚着导师的心血和汗水。师恩浩荡，终身难忘。在

39、此，学生仅向敬爱的导师表达最衷心的感谢和最诚挚的敬意!参考文献1叶杭冶.风力发电机组的控制技术.北京.机械工业出版社:20022尹炼，刘文洲.风力发电.北京.中国电力出版社:20013梁宜.21世纪绿色电力的发展.水利电力科技.2002，28(2)：1l一184李本立.风力机结构动力学.北京：北京航空航天大学出版社：20045施鹏飞.从世界发展趋势展望我国风力发电前景.中国电力出版社：20036能源领域组.能源领域.技发展“十五规划”和2015年远景研究：997王晓蓉，王伟胜，戴慧珠.我国风力发电现状和展望.中国电力:2004，37(1)：81-848王承熙，张源.风力发电.北京.中国电力出版

40、社:20039D勒占里雷斯著，施鹏飞译.风力机的理论与设计北京.机械工业出版社:198510桓毅，汪至中.风力发电机及其控制系统的对比分析.中小型电机，2002，29(4)：14-1811马洪飞，徐殿国，苗立杰.几种变速恒频风力发电系统控制方案的对比分析.电工出版社：200112Theodore SAnderson，etcMultispeed Electrical Generator Application to WindTurbines，Pennsylvania，1980，15516813OCarlson，JHylander,and K ThorborgSurvey of variable speed operation ofwind turbinesEuropean Union Wind Energy Conference，Goeteborg，Sweden，19961 40640914JJaydevHarnessing the windIEEE Spectrum，1995：788322