基于定桨距变速风力发电机的转速控制器设计研究

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变速变桨风力发电机控制研究

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变速风力发电机组调频控制策略研究

变速风力发电机组调频控制策略研究摘要：随着大量变速风电机组大规模并网，削弱了电网系统的转动惯量，系统频率越来越难控制，函待解决变速风力发电机组调频功能规模推广与规程制定，本文通过从风电场、风机设备两层控制网的改造，介绍了风力发电机组利用虚拟转动惯量、变速变桨距、下垂控制实现调频的策略，在试验结果中总结出风力发电调频控制的特点及矛盾，指出了未来风力发电调频控制发展方向。

关键词：变速风机；风力发电；一次调频；风电AGC一、前言由于传统的变速风电机组控制系统使其机械功率与系统电磁功率解耦，风力机转子无法对系统频率变化做出快速有效的响应，因此传统的变速风电机组几乎没有为系统贡献其转动惯量。

因此，我国内蒙古、新疆等地的大量变速风机的并网削弱了电网转动惯量，这类电网频率越难控制。

传统电源的频率响应控制较成熟，如何利用风力发电提高电力系统的频率稳定性己成为一项重要而迫切的任务，然而，风电频率响应的功能及电网对风电频率响应的要求仍然空白，是未来风力发电大规模并网应用及其在电力系统占到一定比例函待解决的问题。

二、风电一次调频控制实现策略风电AGC系统是由风电场、风机设备两层控制构成的。

其中，风电场层：负责实时监测全部机组运行状态，依据系统调度要求对各台风电机组下发风电场层调度指令；风机设备层：根据风电场层下发的有功调度指令，通过控制转速及变桨机构使功率输出稳定，实现风电机组负荷控制。

为实现一次调频控制功能，需利用风电场控制策略中自动发电控制系统（AGC）把频率偏差转换为下垂控制的指令下发至风机，改变机组出力达到调频目的。

从风电AGC的两层控制分别进行策略改造，能够从不同角度实现风电一次调频功能。

2.1改造风电场层自动发电控制平台作为机组层的自动发电控制，既然具备依据调度指令改变出力的能力，于是可根据测量装置测得的实时频率信号确定调频负荷变量，把该负荷变量叠加至AGC目标指令，从而实现风电机组一次调频负荷响应，并需提高自动发电控制系统的调节速度和响应时间，且根据试验分析的需求提高数据记录的频次。

基于预测控制的风电机组变速设计与优化

基于预测控制的风电机组变速设计与优化随着世界对清洁能源的需求越来越高，风能作为一种可再生的清洁能源逐渐受到人们的重视。

而在风能的利用中，风力发电机组是关键的组成部分。

对于目前越来越多的大型风电场而言，如何设计和优化风力发电机组的变速控制系统就显得尤为重要。

本文将介绍一种基于预测控制的风电机组变速设计与优化方法。

1.背景风力发电机组的变速控制系统主要用于控制风轮转速，以调整发电机的转速和电功率输出。

然而，传统的PID控制方法在应对风电机组的复杂非线性和时变特性时面临着许多困难和挑战。

因此，基于模型预测控制的方法被广泛应用于风力发电机组的变速控制中，以提高系统的性能和鲁棒性。

2.基于预测控制的风电机组变速设计和优化2.1 系统模型在应用基于预测控制的方法之前，首先需要建立适当的系统模型。

常用的模型包括基于功率曲线的状态空间模型和基于领域知识的仿真模型。

在这两种模型中，基于功率曲线的状态空间模型更加精确和可靠，并且可以用于系统控制器的设计和优化。

2.2 控制器设计基于预测控制的控制器包括模型预测、优化和控制三个部分。

其中，模型预测部分主要是根据系统模型进行仿真预测，并将预测结果传递给优化模块。

优化模块可以使用不同的优化算法，如传统的精确优化算法和启发式算法等，以寻找最优的控制输入。

在控制部分，根据优化结果生成最终的控制指令，并将其输出到风电机组的调速器中。

2.3 控制器优化控制器的优化是基于预测控制的风电机组变速设计的关键步骤之一。

不同的优化算法可以对系统性能和鲁棒性产生不同的影响。

例如，一些精确的优化算法可以使控制器的性能达到最佳水平，但是在面对复杂的非线性和时变性时可能变得脆弱和敏感。

启发式算法可以更好地解决这些问题，并在部分参数空间中产生更鲁棒的控制器。

3.案例研究为了验证基于预测控制的风电机组变速设计和优化方法的有效性和实用性，本文以一台2 MW装置的直驱式风力发电机组为例进行仿真研究。

在仿真实验中，控制器根据系统模型和控制参数进行仿真并进行多次模拟优化迭代。

风力发电机组变桨距控制策略

2023-11-10CATALOGUE 目录•风力发电机组简介•变桨距控制策略的基本理论•变桨距控制策略的实现方法•变桨距控制策略的优化方法•变桨距控制策略在实际中的应用及案例分析01风力发电机组简介风力发电机组的基本构造风力发电机组的核心部件，由叶片和轮毂组成，用于捕捉风能并将其转化为机械能。

风轮齿轮箱发电机塔筒连接风轮和发电机的重要部件，将风轮的转速提升到发电机所需的速度。

将机械能转化为电能的重要部件，由定子和转子组成。

支撑风轮和发电机的高耸结构，通常由钢铁或混凝土制成。

风力发电机组通过旋转的风轮捕捉风的动能，并将其转化为机械能。

风的捕捉机械能的转化电能的产生机械能通过齿轮箱的传递，将转速提升到发电机所需的速度。

发电机将机械能转化为电能，通过电缆输送到电网。

03风力发电机组的运行原理0201按风向分类水平轴风力发电机组和垂直轴风力发电机组。

水平轴风力发电机组的风轮轴与地面平行，而垂直轴风力发电机组的风轮轴与地面垂直。

风力发电机组的分类按容量分类小型、中型和大型风力发电机组。

小型风力发电机组的功率通常在几百瓦到几千瓦之间，中型风力发电机组的功率在几兆瓦到几十兆瓦之间，而大型风力发电机组的功率通常在几百兆瓦到几兆瓦之间。

按运行原理分类恒速风力发电机组和变速风力发电机组。

恒速风力发电机组的风轮转速保持不变，而变速风力发电机组的风轮转速可以根据风速进行调整。

02变桨距控制策略的基本理论变桨距控制是一种用于调节风力发电机组功率输出的技术，通过改变桨叶的桨距角实现对风能捕获的优化控制。

在风速较高时，通过减小桨距角增加风能捕获，以提升发电机组的功率输出；在风速较低时，通过增大桨距角减小风能捕获，以避免过度捕获风能导致发电机组振动和疲劳损坏。

变桨距控制的概念和意义变桨距控制系统的基本结构变桨距控制系统主要由传感器、控制器和执行器组成。

传感器负责监测风速、风向和发电机组运行状态；控制器根据传感器信号和预设的控制逻辑对执行器进行指令输出；执行器根据指令调整桨叶的桨距角。

变速风力发电系统变桨距控制的研究的开题报告

变速风力发电系统变桨距控制的研究的开题报告一、选题的背景和意义随着现代工业的不断发展，能源需求不断增加，但化石能源的枯竭及其对环境的污染已经引起了全球性的关注。

在这种形势下，发展可再生能源成为全球共识。

而风能作为一种常见的可再生能源，其应用已经在全球范围内逐渐增加。

然而，由于风速和风向的变化，风力发电系统所产生的电力也不断发生变化。

为了提高风力发电系统的效率，必须对风力发电系统中的变速控制系统进行深入研究。

其中，变速风力发电系统中的变桨距控制是至关重要的环节，它能够通过调整桨距，实现风机的最优工作状态，提高风能利用率，并减少在风速变化时的机械损伤。

二、选题的研究现状目前，国内外对于风力发电系统中的变速控制系统进行了大量的研究。

在变桨距控制方面，一般采用基于最大功率点跟踪（MPPT）的控制方法。

其中，最常见的方法是使用PID控制器来调节桨距，实现风机输出功率的最大化。

此外，一些基于模型预测控制（MPC）或者神经网络控制的方法也被应用于变桨距控制中。

三、选题的研究内容和目标本研究将以变速风力发电系统中的变桨距控制为重点，研究其在风速变化情况下的最佳控制策略，并探究该策略对风力发电系统性能的影响。

具体研究内容包括：（1）针对变速风力发电机的建模，建立数学模型。

（2）深入研究变桨距最大功率点跟踪（MPPT）控制策略，并将其运用于变速风力发电系统中，以实现系统的最大能量效率。

（3）采用基于模型预测控制（MPC）的方法，针对风速变化的情况下，设计适用于变桨距控制的预测模型以及控制策略。

（4）通过仿真实验，对比不同变桨距控制策略下的风力发电系统性能，分析所提出的控制策略的优缺点。

本研究的目标在于：通过改进变桨距控制方法，提高风力发电系统的能量利用效率，为风力发电的发展提供理论基础和技术支持。

四、选题的研究方法和技术路线本研究采用仿真实验的方法，以MATLAB/Simulink为主要工具，建立变速风力发电系统的数学模型，设计变桨距控制策略，并进行仿真实验验证。

变速变桨距风力发电机组控制方法研究

在风速较低，电机输出功率未达到额定功率发时，应尽可能将风能转化为输出的电能。从图１可以看出，在桨叶节距角卢＝。，０时Ｃ相对最大（由于
桨叶形状设计，一般节距角卢＝３时，大）。Ｃ能全部被风轮吸收利用。由空气动力学方面的知识可得风力机的机械输出功率：
Ｐ＝，詈ｃ（卢Ａ）
Ａ：
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使输出功率稳定在额定功率附近。
式中：ｐ为空气密度；为风轮半径；为风速；ＲｔＪＡ为叶尖速比；为桨距角；为风轮旋转角速度；Ｄｔｏｃ为风能利用系数，是叶尖速比Ａ和桨距角卢的函它数。（卢０２（Ａ，）：．２
第２６卷
第２期
甘肃科技
ＧａｓｉｎｅａｄＴｅｈｏｏｙｎｕＳｃｅｃｎｃｎｌｇ
Ｚ２．６
Ⅳ０２．
２１００年１月
Ｊｎａ．２ＯＯｌ
变速变桨距风力发电机组控制方法研究
雷晓梅
（兰州交通大学，甘肃兰州７０７）３００
终结果表明，控制曲线与预期要求一致。关键词：变速恒频；风力机组；变桨距控制；仿真
中图分类号：Ｍ６Ｔ７１
② 对于任意的叶尖速比Ａ，叶节距角＝。的风桨０时
１风力机空气动力学特性分析
在外界风力的作用下，轮旋转产生机械能，风带

永磁直驱风力发电机组变速变桨距控制技术的研究的开题报告

永磁直驱风力发电机组变速变桨距控制技术的研究的开题报告一、选题背景风力发电是一种清洁能源，在近年来得到了广泛的应用。

目前，永磁直驱风力发电机组已成为风力发电机组中的主流，具有功率密度高、转速高、噪音低、启动性好等优点。

同时，在风力发电系统中，变速变桨距控制技术能够使发电机组实现最大化输出功率和风能利用率。

因此，永磁直驱风力发电机组变速变桨距控制技术的研究具有重要的理论价值和实际应用价值。

二、研究内容本文选取永磁直驱风力发电机组变速变桨距控制技术为研究内容，具体考虑以下几个方面：1. 永磁直驱风力发电机组结构特点的分析与设计2. 风能转化特性与功率输出特性的研究3. 变速控制原理与算法的研究4. 桨距控制原理与算法的研究5. 永磁直驱风力发电机组变速变桨距控制系统的建立与仿真分析三、研究意义本研究的意义在于：1. 以永磁直驱风力发电机组为研究对象，对其结构特点进行分析与设计，以期更好地实现其功能。

2. 研究风能转化特性与功率输出特性，为探讨变速变桨距控制技术奠定基础。

3. 探讨变速控制原理与算法，为实现发电机组的最大化输出功率提供技术保障。

4. 探讨桨距控制原理与算法，为实现发电机组的风能效率提供技术保障。

5. 建立永磁直驱风力发电机组变速变桨距控制系统，并对其进行仿真分析，为实际应用提供参考。

四、研究方法本研究采用以下研究方法：1. 文献调研，了解永磁直驱风力发电机组变速变桨距控制技术的基本概念、研究进展和国内外相关研究现状。

2. 研究永磁直驱风力发电机组的结构特点及其风能转化特性与功率输出特性，以期更好地探讨发电机组变速变桨距控制技术。

3. 探讨变速控制原理与算法，以实现发电机组的最大化输出功率。

4. 探讨桨距控制原理与算法，以实现发电机组的风能效率。

5. 借助仿真软件建立永磁直驱风力发电机组变速变桨距控制系统，并进行仿真分析，为实际应用提供参考。

五、预期结果1. 对永磁直驱风力发电机组变速变桨距控制技术的理论基础和操作技术有较为深入的了解。

变速变桨距风力发电系统功率优化与控制方法研究

变速变桨距风力发电系统功率优化与控制方法研究现代社会能源问题日渐严重和生态环境问题频发,开发利用可再生能源对改善生态问题有着极为重要的作用。

其中风能具有分布广泛、储量丰富和利用方便等特点,成为现阶段发展速度最快和最具有发展前景的可再生能源之一。

风电技术中风力发电系统的功率优化与控制方法研究也成为研究的重点。

选用双馈风力发电系统为研究对象,通过分析风力发电系统的基本组成结构和运行状态,提出了全风速段双模控制策略。

并且建立了变速变桨距风力发电系统的数学模型和模拟风速的仿真模型,为验证控制策略的有效性提供仿真环境。

针对风力发电系统在额定风速以下运行时的最大风能捕获问题,分别采用爬山搜索法和改进极值搜索法进行风电系统的最大风能捕获控制。

改进极值搜索法通过运行点相位信息来进行搜索,并通过改进积分器实现变步长快速追踪稳定运行的控制目标。

仿真结果表明:改进极值搜索法能够使系统快速地跟踪风速变化,保持最佳叶尖速比,提高了风能利用系数和风能的利用效率。

针对风力发电系统在额定风速以上运行时保持恒功率运行问题,分别采用常规PID和模糊自适应PID变桨距控制。

通过模糊控制器来实时整定PID控制器的三个参数,提高了变桨距控制系统的动态响应特性,使系统的输出功率更加稳定,同时降低了系统的机械载荷,保证了风电系统的平稳安全运行。

针对风力发电系统的功率优化与控制问题,提出了在全风速段以两种控制模式运行的控制策略。

对风力发电系统的运行风况进行以额定风速为准的高低两种风况的判别,低风速段采用基于改进极值搜索法的最大风能捕获控制;高风速段采用基于模糊自适应PID变桨距控制。

通过仿真效果来看,针对不同的风况条件,实现了风力发电系统功率的优化与控制,能够使系统快速响应,有效提高了风能利用效率和恒功率运行的稳定性,既提高了风力发电系统经济效益又保证了安全稳定运行。

图36幅;表8个;参44篇。

风力发电机系统变速恒频控制器的研究与设计的开题报告

风力发电机系统变速恒频控制器的研究与设计的开题报告一、研究背景和意义随着全球对可再生能源的需求日益增加，风力发电作为一种具有广泛应用前景的清洁能源，其发展也日益迅速。

然而，由于风力发电的可变性，使得其发电机组输出功率和频率存在波动，这对于电网的安全稳定运行构成了一定的威胁。

因此，风力发电机组需要一个能够有效控制其输出功率和频率的控制器。

目前，风力发电机组的控制器主要有两种:变速恒频控制器和直驱控制器。

其中，变速恒频控制器由于其良好的稳定性和控制精度，成为了最受欢迎的一种控制方式。

它通过自适应控制算法控制风力发电机叶片的转速和角度，并将输出电压和频率调整到恒定值，从而实现了对风力发电机组的控制。

因此，本文旨在探索风力发电机系统变速恒频控制器的研究与设计，以提高风力发电的可靠性和稳定性，促进风力发电的发展和应用。

二、研究内容和目标本文研究内容包括以下两个方面：1.风力发电机系统的控制策略研究。

通过对风力发电机组的控制策略进行深入研究，探讨其变速恒频控制的原理和方法，为系统的稳定运行提供有效的控制手段。

2.风力发电机系统变速恒频控制器的设计与实现。

基于研究的控制策略，设计并实现风力发电机系统的变速恒频控制器，提高风力发电机组的稳定性和可靠性，使其能够更好地适应市场需求。

三、研究方法和步骤本文的研究方法主要包括文献调研、理论分析、仿真验证和实验验证等。

具体步骤如下：1.通过文献调研、市场调查等方式，深入了解风力发电系统的基本原理和现状，掌握系统变速恒频控制的主要思路和方法。

2.在理论分析的基础上，采用MATLAB等仿真工具进行系统仿真，以验证变速恒频控制器的控制效果和稳定性。

3.配合实验基地现场实验，进行实验验证和数据分析，验证变速恒频控制器在现实环境下的控制效果和稳定性，对系统进行优化。

4.总结控制器设计和实验结果，进一步验证本文研究的有效性和可行性，为风力发电系统的变频恒频控制提供技术参考和实践指导。

定桨距风电机组控制系统的研究

旁路接触器吸合，软并网装置被旁路开关短路从而退出运行，异步发电机的输出电流将不再经双向晶闸管，而是通过已闭合的旁
路接触器直接流入电网，时机组完成整个并网过程，入稳定此进运行状态。如果在机组并网过程中，维持时间过程超过６，组ｓ机
１定桨距风力发电机组简介
定桨距风力发电机组的主要结构特点是，叶与轮毅的连接桨是固定的，即当风速变化时，叶节距角不能随之变化。这一特桨点使得，当风速高于风轮的额定风速时，桨叶必须能够自动地将
功率限制在额定值附近，叶的这一特性称为自动失速性能。运桨行中的风力发电机组在突甩负载的情况下，桨叶自身必须具备制
图３控制系统总体工艺图
电机并网瞬间的冲击电流控制
在允许的限度内，般为１５— 一．
４控制系统关键技术
４１停机控制．
停机控制是针对控制系统检测到的异常情况，按照轻重缓急的原则执行的停机动作，要保护整机的安全运行，既又要让整机的损耗降至最低。控制系统设计了３种停机模式，即正常停机、紧急停机和紧急安全链停机。（）安全链回路是独立于主控系统，１执行紧急停机逻辑，所
图３所示。
外的需要执行停机过程的故障，进行正常停机。正常停机执行的动作： ① 叶尖扰流器展开； ② 高速轴机械刹车在转速较低时抱闸，减少机械损耗；
③ 发电机在同步转速附

1.5MW风力发电机组中电动变桨距控制系统的研究

1.5MW风力发电机组中电动变桨距控制系统的研究摘要：本文以1．5mw级风力发电机组为例，在介绍了风力发电机电动变桨距系统的基础上,分析变桨距控制的基本规律，建立统一变桨和独立变桨距的设计方案和控制方法。

提出一种应用于统一变桨距的模糊pid参数自整定控制器设计方案，并在matlab/simulink中建立相应的仿真模块。

仿真结果表明，模糊pid 的统一变桨距系统能较好地实现大型风电机组对功率控制的要求。

此外，通过仿真证明和比较发现，独立变桨距控制比统一变桨距控制的输出功率更加稳定。

关键词：兆瓦级；风力发电机；电动变桨距系统；模拟仿真中图分类号：tm315 文献标识码：a 文章编号：1001-828x（2011）09-0253-03一、引言大型风力发电机组根据结构一般被分为定桨距型风力发电机组和变桨距型风力发电机组两种类型。

定桨距风力发电机组将叶片固定在轮毅上，但只能在风速选定的速度范围内效率较高。

变桨距风力发电机组通过叶片沿其纵向轴心转动来调节功率。

在低风速时，叶片可以转动到合适位置来保证叶轮具有最大起动力矩，从而使得发电机能够在更低风速下开始发电，而无需连接电动机使用。

变桨距系统可以在一定时间内，保持发电机的适当转速改变，确保平缓并网发电。

其对温度和海拔高度的变化而引起的空气密度的变化能很好的适用，具有很好的鲁棒性。

二、风力发电现状常规能源因大量开采使用及不可再生等原因不断减少，风能作为清洁的可再生能源，是最具有发展潜力的未来能源之一。

风力发电，不仅可一定程度的代替现有能源，而且清洁环保，是一种可以改善能源结构的环境友好型途径。

根据专家的估计，地球上所能接收到的太阳辐射能大约有3%转换成了风能，也就是说风力发电装机的容量可达2000兆千瓦，平均每年可发电力1.6×1011度。

风能作为一种无污染的再生能源，它的开发利用已经受到世界各国的高度重视。

我国风能资源丰富，可开发利用的风能资源总量约有3亿多千瓦时。

定桨距机组的控制技术

定桨距机组的控制技术本文对定桨距风力发电机组的控制系统的特点以及控制策略分别进行详细介绍。

一、定桨距机组的特点并网型风力发电机组从20世纪80年代中期开始逐步实现了商品化、产业化。

经过30余年的发展，容量已从数十千瓦级增大到兆瓦级，定桨距（失速型）风力发电机组在相当长的时间内占据主导地位。

尽管在兆瓦级风力发电机组的设计中已开始采用变桨距技术和变速恒频技术，但由此增加了控制系统与伺服系统的复杂性，也对机组的成本和可靠性提出了新的挑战。

但是，定桨距风力发电机组结构简单、性能可靠的优点是始终存在的。

（一）定桨距风力发电机组的结构特点1.风轮结构定桨距风力发电机组的主要结构特点是桨叶与轮毂的连接是固定的，即当风速变化时，桨叶的迎风角度不能随之变化。

这一特点给定桨距风力发电机组提出了两个必须解决的问题：一是当风速高于风轮的设计点风速即额定风速时，桨叶必须能够自动地将功率限制在额定值附近，因为风力机上所有材料的物理性能是有限度的，桨叶的这一特性被称为自动失速性能；二是运行中的风力发电机组在突然失去电网（突甩负载）的情况下，桨叶自身必须具备制动能力，使风力发电机组能够在大风情况下安全停机。

早期的定桨距风力发电机组风轮并不具备制动能力，脱网时完全依靠安装在低速轴或高速轴上的机械刹车装置进行制动，这对于数十千瓦级的机组来说问题不大，但对于大型风力发电机组，如果只使用机械刹车，就会对整机结构强度产生严重的影响。

为了解决上述问题，桨叶制造商首先在20世纪70年代用玻璃钢复合材料研制成功了失速性能良好的风力机桨叶，解决了定桨距风力发电机组在大风时的功率控制问题；20世纪80年代又将叶尖扰流器成功地应用在风力发电机组上，解决了在突甩负载情况下的安全停机问题，使定桨距（失速型）风力发电机组在近20年的风能开发利用中始终占据主导地位，直到最新推出的兆瓦级风力发电机组仍然有机型采用该项技术。

2.桨叶的失速调节原理当气流流经上下翼面形状不同的叶片时，因突面的弯曲而使气流加速，压力较低，凹面较平缓面使气流速度缓慢，压力较高，因而产生升力。

风力发电机调速原理调速方式毕业论文

风力发电机调速原理调速方式毕业论文摘要自从风力机出现时就对风力机的调速有了一定的需求。

调速的主要目标是实现在不同的风速时，把风力机的转速和功率限制在额定值范围内，以保证风力发电机能够安全运行。

早期的风力发电机就已经具有简单的机械装置以实现这些控制目标，这对于早期的小型风力机是可以满足的。

但是风能产业的发展，风力发电机的尺寸及功率的增加，对于调速的要求也日益提高。

本论文简述了风力发电机的调速原理和不同调速方式，以及不同方式的优缺点，还对风力发电机的前景进行了分析和展望。

首先介绍了风力机调速结构在国内外的研究现状，和风力发电的前景与展望，然后介绍了风力发电机要调速可以通过功率调节方式，主要描述了定桨距失速调节和变桨距调节，定桨距失速调节主要叙述了调速原理和它的优缺点及应用；变桨距调节中除了描述了变桨距的调速原理和优缺点及应用还详述了独立变桨、统一变桨和主动失速调节等多种变桨距调速方式。

最后描述了另外一种调速方式就是通过风力发电机变速运行的方式来实现，描述了变转速的原理、分类、优缺点及运用。

关键词：风力发电机；调速原理；调速方式AbstractSince the wind machine appears on a certain demand for speed. The main objective is to achieve speed at different wind speeds, the wind turbine's speed and power limitations within the rating range, in order to ensure safe operation of wind turbines. Early wind turbine has a simple mechanical device to achieve these control objectives, which for small wind turbines is early to meet the. But the development of wind turbines to increase the size and power of the wind energy industry, for the governor's requirements are increasing.This paper outlines the principles of wind turbine speed governor and different ways, and the advantages and disadvantages of different ways, but also the prospects for wind turbines are analyzed and discussed. Firstly introduced wind turbine speed prospect and prospect research status of the structure, and wind power, wind turbines and then introduced to the governor by the power adjustment method, describing the fixed pitch stall regulation and pitch regulation, fixed pitch stall speed adjustment mainly describes the principle and its advantages and disadvantages and applications; pitch adjustment in addition to the governor and the application of the principles and describes the advantages and disadvantages of variable pitch also details the individual pitch, unity pitch and active stall regulation and other pitch speed mode. Finally, the governor described another way is through wind turbines way to achieve variable speed operation, describes the principles of variable speed, classification, advantages and disadvantages of the use.Keywords: wind turbines，governor principle，Speed mode目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)1.2课题研究的现状 (1)1.2.1 风能的发展现状 (1)1.2.2本课题国外的研究现状 (2)1.2.2本课题国内的研究现状 (4)1.3 本课题的研究内容 (5)第二章定桨距失速调节 (6)2.1定桨距失速调节方式 (6)2.2 定桨距失速调节方式的分类 (7)2.2.1偏向式 (7)2.2.2气动阻力式 (12)2.3 定桨距失速调节的优缺点与应用 (13)第三章变桨距调节 (15)3.1 变桨距调节的原理 (15)3.2 变桨距调节的分类 (15)3.2.1 主动失速调节方式 (16)3.2.2统一变桨距调节 (17)3.2.3 独立变桨距调节 (19)3.2.4 机械离心式 (20)3.2.5弹（柔）性变桨距 (23)3.2.6机械离心螺旋副变桨距 (24)3.2.7风压变桨距 (25)3.3 变桨距调速方式的优缺点及应用 (27)第四章变转速运行调节 (28)4.1变转速运行调节的原理 (28)4.2 变转速调节的分类 (28)4.2.1 双速运行 (29)4.2.2 变速运行 (29)4.2.3 变滑差运行 (29)4.3变转速运行调节的优缺点及应用 (29)第五章结论 (30)参考文献 (31)谢辞 (2)第一章绪论1.1 课题研究的背景及意义从古代开始，风就以不同的方式被开发利用，主要是用来磨谷及抽水，但自十八世纪第一次工业革命后进入蒸汽时代以来，风能逐渐被化石燃料所取代，风车仅在农业上用来抽水，与此同时，世界能源消费剧增，能源结构产生了变化，化石能源被迅速消耗（1970年左右出现了石油危机，风能技术发生了一次重大变革）。

直驱式变速定桨风力发电主控系统开发

直驱式变速定桨风力发电主控系统开发
随着全球对可再生能源的需求日益增长，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了越来越多的关注。

而在风力发电系统中，直驱式变速定桨风力发电主控系统的开发成为了研究的热点。

直驱式变速定桨风力发电主控系统是指将风力发电机组与电网相连的核心系统，它负责对风力机组的运行状态进行监测和控制，以保证系统的高效运行和安全稳定。

在过去的几十年中，风力发电技术取得了长足的发展，从传统的机械式桨叶调节发展到了电子式变桨调节，再到如今的直驱式变速定桨系统。

直驱式变速定桨风力发电主控系统的开发旨在提高风力机组的效率和可靠性。

传统的机械式桨叶调节系统在调节速度和负载方面存在一定的局限性，而直驱式变速定桨系统通过电子控制可以更加精确地调节桨叶角度和转速，从而提高发电机组的利用率。

此外，直驱式变速定桨系统还可以通过改变转速和输出功率来适应不同的风速和负载变化，从而提高系统的可靠性和稳定性。

在开发直驱式变速定桨风力发电主控系统时，需要考虑多个因素。

首先是系统的控制策略，包括桨叶角度和转速的控制算法。

其次是系统的硬件设计，包括电机、传感器和控制器的选择和配置。

最后是系统的软件开发，包括实时监测和数据处理等功能。

为了验证直驱式变速定桨风力发电主控系统的性能，通常需要进行多种测试和模拟。

这些测试包括功率曲线测试、负载测试和风场模拟等，以确保系统在不同工况下的稳定性和效率。

总的来说，直驱式变速定桨风力发电主控系统的开发是风力发电技术发展的重要方向。

通过提高风力机组的效率和可靠性，可以进一步推动清洁能源的利用，减少对传统能源的依赖，实现可持续发展的目标。

基于DSP的变速恒频风力发电机控制器的研究与设计的开题报告

基于DSP的变速恒频风力发电机控制器的研究与设
计的开题报告
一、选题背景
随着我国能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，风力发电已
成为国内外优先发展的可再生能源之一。

而风力发电机组中最重要的部件——风力发电机控制器，对风力发电机组的性能和稳定性具有至关重
要的作用。

传统的风力发电机控制器采用传统控制技术，导致发电机工
作效率低下，寿命短等问题。

因此，将数字信号处理技术（DSP技术）
应用于风力发电机控制器中，成为目前解决这一问题的重要途径。

二、选题意义
本课题致力于将DSP控制技术运用于风力发电机控制器的设计与研
究中，从而提高风力发电机的工作效率和稳定性。

具体的，本课题针对
目前风力发电中变频调速系统的控制器，着手研发基于DSP的变速恒频
风力发电机控制器，对风力发电机的运行状态进行全面监控和控制，并
通过DSP算法优化控制，从而提高风力发电机组的效率，减少能源浪费，降低生产成本。

三、研究内容
1.搜集风力发电行业相关数据，了解风能资源状况及行业发展现状。

2.了解和掌握目前DSP在风力发电控制器领域的应用技术和发展趋势。

3.设计基于DSP的变速恒频风力发电机控制器，包括硬件和软件系
统的设计。

4.通过实验验证所设计的风力发电机控制器的性能和稳定性。

5.论文撰写。

四、预期成果
本课题的预期成果包括：
1.设计出性能稳定、功能强大的基于DSP的变速恒频风力发电机控制器。

2.实现风力发电机的全面监控和控制，提高风力发电机组的效率。

3.论文撰写，为风力发电控制器的应用研究提供新的思路和技术支持。