浅谈风力发电技术与功率控制策略
关于风力发电技术与功率控制策略的探究 傅朋凯
关于风力发电技术与功率控制策略的探究傅朋凯摘要：与石化能源相比，风能资源具有环境清洁，分布广泛，再生开放，储量大，开发成本低等优势，因此这种能源形式日益受到世界各国的青睐，我国是风能资源储量较大的国家。
与此同时，我国也拥有更先进的风力发电技术。
可以看出，随着时代的进步，我国风电装机容量将达到较高水平。
关键词：风力发电；功率；控制策略引言随着社会经济的高速发展，人们对能源的需求不断增加，传统能源供应面临巨大压力，风电技术的出现大大缓解了社会生产的能源需求。
同时利用风电技术进行功率控制，有效提高了风机的风能利用率。
1 风力发电技术的基本原理1.1风力发电的基本原理是将风的动能转化为机械动能，然后将机械能转化为动能，即利用风驱动风力机叶片旋转，然后增加通过增速器的旋转速度来促进发电机的发电。
风力发电所需的设备称为风力发电机，这种风力涡轮机可以分为三部分：风力发电机组，发电机和塔架。
风轮是将风的动能转化为机械能的重要部分，它由两个或更多螺旋桨叶片组成，当风吹向叶片时，叶片上产生气动力驱动风轮转动。
为了保持风轮始终与风向一致以获得最大功率，必须在风轮后方安装与风向标相似的舵。
塔架是支撑转子，方向舵和发电机的框架。
塔架的高度取决于障碍物对风速和转子直径的影响。
发电机的作用是通过增加速度将风轮获得的恒定速度传递给发电机构，从而将机械能转化为电能。
小型风力发电系统效率很高，但它们不仅由一个发电机组构成，而是由具有一定技术含量的小型系统组成，包括发电机和变流器，风力发电机由机头，转体，尾翼和叶片组成，每个部分都非常重要。
叶片用于接收风力并通过头部将其转化为电能；叶片始终面向风向，以获得最大的风能；旋转头使头部灵活旋转，实现尾部调整功能，机头的转子是永磁体或磁体，定子绕组切割磁力线以产生电能。
1.2风力发电的特点。
风力发电近10年来取得了快速发展。
目前，全球风电装机容量接近4270亿千瓦。
风力发电技术可以得到很大的提升，其特点是密不可分的。
风力发电系统功率控制策略的优化研究
风力发电系统功率控制策略的优化研究随着环保意识的增强，近年来风力发电已经成为了不少国家重要的新能源发展方向之一，而且这个领域的技术和设备也在不断的得到改进和完善。
然而，在实际利用中，风力发电也存在不少问题，其中之一就是功率控制问题。
这篇文章主要就是针对这个问题，探讨一些优化的方法和策略。
一、背景风力发电的原理是利用风来推动转子旋转，从而带动发电机电动势的变化，最终输出电能。
但是，由于风力是随机的、不稳定的、受环境影响较大的，因此风力发电系统的功率输出也会很不稳定。
这就需要采取一些措施来进行功率控制，保证风力发电系统的安全、稳定和高效。
二、功率控制方法和策略风力发电系统的功率控制一般有两种方法，分别是变桨控制和变频控制。
变桨控制是通过调节桨叶的角度来改变转子的受力情况，从而调整输出功率。
变频控制是通过调节发电机输出电压的频率来控制输出功率的大小。
两者各有优缺点，例如变桨控制比较简单、可靠，但是调节范围较小，容易出现控制滞后；而变频控制的调节范围很大，再加上现代数字化控制器的应用，控制精度很高，但是设备成本较高。
除了变桨控制和变频控制两种比较传统的控制方法外，还有一些其他的方法和策略，例如基于有限状态机的动态功率控制策略，基于人工神经网络的自适应控制策略，等等。
这些方法能够更好地适应复杂的实际环境和劣质的电网负荷情况，提高风力发电系统的响应速度和控制精度。
三、功率控制的应用实例关于功率控制的应用实例，可以参考一些国内外已有的研究成果。
例如，德国某公司的一项研究表明，采用基于模型预测控制的方案，可以大幅提高风力发电系统的效率和电网稳定性。
另外，日本某大学的研究表明，采用基于模糊控制的策略，可以较好地解决风力发电系统输出功率波动大的问题。
总之，对于风力发电系统的功率控制来说，优化方法和策略有很多，要根据实际情况选用合适的控制方案。
整个产业链的各个环节都可能影响到风力发电系统的稳定性和效率，因此，要建立起完整的质量控制体系，不断提高技术水平和管理水平，确保风力发电系统的电力输出能够始终处于安全、稳定和高效状态。
风力发电技术与功率控制措施的探究
风力发电技术与功率控制措施的探究摘要：风力发电技术是一种将风能转换成电能的技术，其中风力发电机组起着决定性的作用。
我国是一个风能资源蕴藏量大的国家，集中力量开发风能资源已成为我国新能源开发的重要环节，甚至已制定出2020年风电发展目标（8.0*1010W）。
本文就风力发电技术与功率控制措施进行探究。
关键词：风力发电技术；功率控制措施引言随着我国科学技术水平的不断发展，风力发电技术也得到了广泛应用。
风力发电的基本原理就是利用风能设备，把因为温差产生的空气流动不断向电能转化，实际上就是利用空气中的动能，也就是“风能”来带动风车设备的叶片旋转，之后把叶子的转轴连接到增速机器上提高旋转速度，把机械的动能向机械能转化，之后通过转轴带动发电机起到发电的作用。
一、风力发电技术1.1风力发电机的功率调节风力发电机是通过风力机来捕获风能，把风能转化为电能的一种装置，风力发电机实现风能采集和转变的关键技术是功率调节。
现使用的主要有两种控制方式：定浆距控制和变浆距控制。
定浆距风力发电机的控制状态当风力发生变化时，桨叶的迎风角速度不变，其主要优点是结构简单可靠性高。
缺点是机组风能的转化效率较低，不能适应多种风速条件。
变浆距主要通过改变桨叶迎风面和纵向旋转轴之间的夹角，来改变桨叶的受力大小，最终对风力发电机的输出功率进行控制。
这种变浆距的方式输出的功率曲线相对平滑，风速在风力机的风速额定值下时，桨叶攻角在零度左右，风力机会最大的输出功率。
反之，风速在额定值上时，在变浆距结构的作用下，调节攻角大小使输出功率在额定功率左右。
这种变浆距功率控制方式的成本低，当风速达到一定数值时，定浆距失速风力机就被迫停止运行，通过调节攻角的大小使风力机的输出功率在合适数值内。
1.2变速恒频风力发电系统风力发电系统有三种类型：全功率变换器无齿轮箱的增速变速恒频风力发电系统；全功率变换器单级齿轮箱变速恒频风力发电系统和多级齿轮箱增速的双馈感应的异步风力发电系统。
风能发电场电力系统的功率控制与优化策略
风能发电场电力系统的功率控制与优化策略1. 引言随着环境问题的日益突出以及对传统能源的依赖性的减弱，可再生能源成为人们关注的热点。
其中，风能发电作为一种清洁、可持续的能源形式，受到了广泛的关注和应用。
风能发电场的功率控制与优化策略对于提高电力系统的稳定性和效率具有重要意义。
本文将探讨风能发电场电力系统的功率控制与优化策略。
2. 风能发电场的基本结构风能发电采用风轮机将风能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
风能发电场主要由风轮机、齿轮箱、发电机、变频器以及电网连接组成。
风轮机是风能发电场的核心部件，掌握风轮机的控制和优化策略对于提高电力系统的性能至关重要。
3. 风能发电场功率控制策略风能发电场的功率控制策略主要包括最大功率点跟踪（MPPT）控制和功率限制控制两种。
最大功率点跟踪控制旨在控制风轮机叶片角度，使得风轮机工作在最佳角度下，以达到最大功率输出。
功率限制控制则通过设置功率限制值，限制风轮机的功率输出，以满足电力系统的需求和要求。
4. 风能发电场功率优化策略风能发电场的功率优化策略主要包括布局优化、风轮机控制优化和风能预测优化。
布局优化通过合理规划风轮机的布局、风能发电场的拓扑结构以及风轮机的阵列间距等，以提高风轮机之间的互补性，最大程度地利用风能资源。
风轮机控制优化则通过优化风轮机的控制策略和参数，提高风轮机的功率输出和系统稳定性。
风能预测优化主要通过利用气象数据和机器学习算法等技术手段，对风能资源进行预测和优化，以减少风能波动对电力系统运行的影响。
5. 风能发电场电力系统的稳定性分析风能发电场的稳定性对于保障电力系统的安全运行至关重要。
主要包括风轮机齿轮传动系统的稳定性、风轮机与发电机之间的匹配稳定性以及风能发电场与电力系统之间的协同稳定性等。
通过对风能发电场电力系统的稳定性进行分析，可以找到系统中存在的问题并提出解决方案，以提高电力系统的稳定性和可靠性。
6. 结论风能发电场电力系统的功率控制与优化策略对于提高电力系统的稳定性和效率具有重要意义。
风力发电技术与功率控制策略
风力发电技术与功率控制策略摘要：与核电和火电相比，风力发电成本相对较低，安全环保性较高，是一种可再生发电形式，越来越受到人们的重视。
在实际风力发电中，由于受发电技术、发电机组等因素影响，风力发电能源转化效率相对较低。
基于此，本文详细论述了风力发电技术与功率控制策略。
关键词：风力发电技术；发展；功率控制随着能源资源的短缺，越来越多的新能源被开发出来。
风能作为一种清洁可再生能源，是开发新能源的重点发展项目之一。
经多年研发，风力发电技术取得了长足进步。
目前，风力发电技术在提高控制效益和自动化发展水平方面取得了许多突破，不断提升了整体风力发电效率。
一、风力发电技术概述1、原理。
风力发电技术是指将风能通过风力发电机转化为电能的技术。
风力发电过程是把风能经由机械能转换为电能的过程，风能转化为机械能的过程由风轮实现，机械能转化为电能的过程由风力发电机及其控制系统实现。
风力发电技术的基本原理是风的动能通过风轮转换为机械能，再带动发电机发电转换为电能。
在此过程中，风力发电机组大多为水平轴式风力发电机，由多个部件组成，包括叶片、轮毂、增速齿轮箱、发电机、主轴、偏航装置、控制系统、塔架等。
2、特点。
跟其他发电方式相比，风力发电具有独特的特点。
①可再生特点。
风力发电是利用自然界中的风力，而风的形成由周围空气温度不同形成，因此属于一种可再生能源。
②风力发电技术在基础设施建设方面相对更简单，能在短时间内完成相应的基础设施建设。
③在操作方面较简单，而且所消耗成本低，致使这种发电方式受到了人们的青睐。
二、风力发电技术现状近年来，随着科技的不断进步，风力发电技术的应用越来越广泛。
风力发电应用原理：通过风能设备，将由温差引起的空气流动转变为电能。
具体来讲，利用风能驱动风车叶片转动，而叶片转轴与增速器连接，促进转速提升，将动能转化为机械能，带动发电机发电。
风力发电特征为：风力发电技术的装机规模逐年加大，风力发电应用比重呈逐年增加趋势；风力发电机的功率不断增加；海边风力发电产业逐渐商业化。
风力发电技术与功率控制策略初探
风力发电技术与功率控制策略初探风力发电技术是一种利用自然风力来转化为电能的可再生能源技术。
它通过风力涡轮机将风能转化为机械能，再通过发电机转化为电能。
风力发电技术已经得到了广泛的应用，在许多国家成为了主要的电力来源之一。
风力发电技术的核心是风力涡轮机，它通常由一个或多个叶片组成，安装在一个塔架上。
当风吹过涡轮机的叶片时，叶片受到气流的作用力而转动。
转动的叶片通过轴向传递力矩给发电机，进而产生电能。
为了提高发电的效率和稳定性，需要采取功率控制策略。
功率控制策略是指通过调节风力发电系统的参数和运行模式来控制系统的输出功率。
一种常见的控制策略是变桨控制。
通过调整风力涡轮机的叶片角度，可以控制叶片的截取面积，从而控制转动叶片的阻力和输出功率。
当风速过大时，可以适当增加叶片的角度，减小叶片的截取面积，以避免系统超负荷运行。
当风速过小时，可以适当减小叶片的角度，增大叶片的截取面积，以提高系统的输出功率。
另一种常见的控制策略是变频控制。
通过调整发电机的电压和频率，可以控制发电机的输出功率。
当风速过大时，可以适当降低电压和频率，以减小输出功率。
当风速过小时，可以适当提高电压和频率，以增大输出功率。
还有一种称为集中控制策略的方法。
该方法通过监测和分析整个风力发电系统的运行状态和环境参数，综合考虑多种因素，包括风速、风向、温度等，来优化系统的运行模式和参数设定，以实现最佳的功率控制效果。
风力发电技术的发展离不开对功率控制策略的研究和应用。
通过合理的功率控制策略，可以提高风力发电系统的稳定性和效率，从而实现更高的发电能力和经济效益。
未来的研究方向包括进一步优化功率控制策略，提高风力发电系统的响应速度和适应性，以及与其他可再生能源技术的融合应用。
风力发电技术与功率控制策略初探
风力发电技术与功率控制策略初探风力发电技术的核心是风力发电机组，它由叶片、机舱和塔架等组成。
风力发电机组根据叶片受力情况产生不同功率的输出，在这个过程中，功率控制策略成为了一个关键的问题。
风力发电机组的功率控制策略在很大程度上影响了风力发电系统的性能和稳定性。
深入研究风力发电技术与功率控制策略是十分必要的。
风力发电技术的特点风力发电技术的主要特点是可再生、无污染和资源广泛。
风力是大气运动的一种表现形式，是太阳辐射能量引起的大气运动所导致。
根据数据显示，全球风资源丰富，其中陆地和近海陆地风资源可利用面积约为18亿平方千米，利用潜力非常巨大。
由于风力资源广泛分布，所以风力发电技术的应用范围非常广泛。
与传统的火力发电、水力发电相比，风力发电技术具有无污染的优势。
在发电过程中，风力发电不会排放任何废气废水，没有二氧化碳、硫化物、氮氧化物以及放射性物质等有害气体。
风力发电技术也不会消耗地球上的有限资源，是一种清洁可再生的能源。
风力发电技术也面临着一些挑战，其中包括噪音扰民、鸟类生态破坏、地方占用等问题。
风力发电技术也受到气象条件的限制，比如风速和风向对发电效率的影响。
如何提高风力发电技术的稳定性和可靠性成为了当前研究的重点。
风力发电技术的发展也带来了巨大的机遇。
随着技术的不断进步和成本的不断降低，风力发电的装机容量不断增加，已经成为全球新能源的重要组成部分。
风力发电技术的应用也逐渐向海洋等更广阔的领域扩展，更多的创新技术和解决方案也在不断涌现。
风力发电技术的发展前景依然广阔。
风力发电技术的功率控制策略是指根据不同风速条件，控制风力发电机组的输出功率，以保证风电系统的稳定运行和电网接入。
功率控制策略既要充分利用风资源，又要保证系统的安全可靠。
传统的功率控制策略主要有变桨控制、变速变桨控制和直驱式风力发电机组控制等。
不同的控制策略适用于不同类型的风力发电机组，每种控制策略都有其独特的优势和局限性。
变桨控制是风力发电技术中最常见的一种功率控制策略，它通过控制叶片的转动角度来调节风力发电机组的输出功率。
风力发电技术与功率控制策略
0引言当前，不仅我国尤为重视风力发电，其他国家也对其密切关注，将其确定为一种必须加大发展力度的新能源技术。
风力发电技术与功率控制策略文/李 宁漠、荒岛及沿海的浅海中建造，占用耕地规模大大减少。
运用风力发电，不会产生废物或废气，不会对环境和人类造成影响。
例如，年发电量为 207 871.9毫瓦小时的风电场，与燃煤电厂相比，按照火电煤耗312 克每千瓦·时计算，每年可节约标煤66 700吨，每年可减少CO2排放量约170 800吨、SO2排放量约81.1吨、烟尘约6.6吨、氮氧化合物排放量约72.8吨。
2风力发电技术的基本发电原理风力发电主要是把风能变成机械能，然后将其转变成电力能源。
风力发电机组是风力发电中运用的一种设备装置，其主要可以分为3个部分，即塔架、风机主机、叶轮。
叶轮装置将风能转变成机械能，其主要包括：三片螺旋桨形状的桨叶、轮毂。
在风的作用下，桨叶上形成的气动力带动了叶轮的转动。
风力发电机的塔架，即一套为整个叶轮、风机主机提供支撑的构架。
在对塔架的高度进行设置时，需要全面考虑当地风速、实际环境地面障碍物以及叶轮直径大小对风速造成影响，确保设置塔架的高度符合风力发电机组实际工作的要求。
通常风机主机的组成部分包括：发电机、增速机、转体和尾翼，这些部分均发挥了重要作用。
实际工作中，在风力的作用下，风机叶轮开始旋转，借助增速机使旋转速度加快，向发电机传递机械能。
一般发电机转子均是使用励磁体或永磁体，利用定子绕阻切割磁力线促使电能产生，最后由发电机把机械能转化为电能。
为了保证叶轮在工作中一直对准风向，实现功率最大化，在实际使用时需要把尾翼安装在叶轮后，风力发电机的转体和尾翼可以保证叶轮一直和风向保持一致，以获得最大的风力作用力。
3风力发电技术的发展趋势3.1风力发电从陆地风电朝着海上风电发展现阶段，陆地上的风力发电应用范围越来越广，但陆地上风能充足，具有电力消纳能力且符合开发条件地方并不多，所以风力发电风能逐渐从陆地风能转移到海上风能。
风力发电技术与功率控制策略
3结束语
通过研究，可以看出风能作为清洁能源，受到了相关企业的高度重视。而技术水平的发展也让风力发电技术和功率控制技术不断成熟，发展方向也朝着智能化发展。未来的技术研究的主要目标仍然是如何提升风能使用过程中的效率和稳定性，特别是海上的风能，其利用价值会更加显著。
参考文献：
[1]风力发电机及风力发电控制技术分析[J].郭海涛.民营科技. 2016（04）
该发电技术主要借助双速感应发电机实现发电。在发电系统中，低风速区域使用功率较小的低速感应发电机，而高风速区域使用功率较大的高速感应发电机。如果实际风速超过了额定限度，则可通过叶片失速有效降低风能的使用系数，进而确保功率稳定。由于风机无法伴随风速的变化而变化，并，所以风机经常在低效状态下运转。
2.2风向标与输出功率控制策略
在风向变化绝对值低于15°的情况下，通过调整风向标来实现偏航控制；在风向变化绝对值为15°或是超过15°时，通过调整功率来实现偏航控制。由于输出功率通常会受到风向、风速变化的影响，使得功率偏航控制的方式往往只在风向变化的条件下进行，而将风速变化当成干扰信号不作考虑。风向标与功率控制的具体流程如图2所示。其中，Vd表示风向；P为中间变量；Pmax*表示功率给定最大值；Pf表示瞬时功率反馈值；ΔP*表示功率差值给定值；θ表示偏航电机旋转角度；ΔP1（即P1max*-P）表示风速、风向功率变化值；ΔP2（即Pf-P）表示风速、风向功率变化值。具体步骤如下：
首先，在风力发电机组成功并网后，对偏航控制系统进行初始化，以及对风向大小进行判断。其次，判断风向变化Vd的绝对值大小，若Vd＞15°，则直接转到A处控制风向标，并由DSP控制器将偏航电机启动，由其带动位于机舱和塔架之间的回转支承，再由回转支承实现机舱旋转。完成后进入对风阶段。对风直至Vd≤15°停止，并在偏航电机旋转5°的基础上，再进行3°左右偏航，以开始功率控制。判断ΔP1变化值。如果ΔP1＞ΔP*，那么在原方向上继续采用偏航控制，否则回到初始位置，并退出偏航控制。
风力发电技术与功率控制策略初探
风力发电技术与功率控制策略初探
风力发电机的功率控制主要包括机械部分和电气部分两个方面。
机械部分的功率控制
主要通过调节叶片的角度来调节转速和功率，而电气部分的功率控制主要通过控制变桨器、变频器等进行调节。
这里将主要讨论风力发电机的电气部分功率控制策略。
首先介绍的是最常用的切峰控制策略。
切峰控制是指当风速超过一定风速值后，便会
通过变频器控制电动机的电流来调整风力发电机的输出功率，也就是将风力发电机的输出
功率在一定范围内限制在定额功率以下。
切峰控制策略的优点是简单易行，且能够稳定地
控制输出功率。
但是其缺点是不能在风速变化较慢时进行功率控制，容易出现功率浪费的
问题，而且发电机的性能也不能得到最优的利用。
其次介绍的是最大功率跟踪控制策略。
最大功率跟踪控制是通过通过变频器控制电动
机的电流、电压来保持风力发电机的输出功率最大化。
该策略主要采用微控制器来控制电
气部分的功率控制。
该策略的优势在于在风速变化较慢时可以根据控制器算法实时调整风
力机的输出功率，使发电机的性能更加优秀。
缺点是该策略复杂度比较高，实现成本和控
制难度也相对较高。
此外，还有联合控制策略、并网控制策略等，这里就不再深入讨论了。
总之，制定合理的风力发电控制策略必须综合考虑风速情况、发电机特性、电网负荷
等多方面因素。
不同的控制策略有各自的优缺点，应根据实际情况选择最适合的控制策略，从而使发电机的输出功率稳定、性能良好，同时保证电网稳定性。
随着技术的发展和应用
实践的不断积累，风力发电技术和功率控制策略也会不断进步和完善。
风力发电技术与功率控制策略研究
功 昀 ５ ．％ ， 由于受到机械 结构等 限制 ， 际上该 ９３ 但 实 值要更小 。因此 ， 如何 才能够 提高转化 效率 、 获取更 多
ｔａ ｋｎ ｉ ｏ ｉ ｒｖ ｒｃｓｏ ｎ ｅ ｖｃ ｉｅｏ ｈ ｎｉ ｒ ｃ ｉｇ ｔ ｍｅ ｔ ｍｐ ｏ ｅ ｐ ｅ ｉｉｎ ａ ｄ ｓ ｒｉｅ ｌ ｆｔ ｅｕ ｔ ｆ ． Ｋｅ ｗｏ ｄ ｙ ｒ ｓ： Ｗ ｉｄ ｅ ｅｇ ｅ ｅ ａｉｎ Ｃｏ ｖ ｒｅ Ｍａ ｉ ｍ ｎ ｒ ｒｃ ｉｇ Ｄｏ ｂｙ ｆｄ ｗｉｄ ｅ ｅ ｇ ｅ ｅａｏ Ｄｉｅ ｔｄ ｖ ｎ ｗｉ ｄ ｅ ｅｇ ｎ ｎ ｒ ｇｎ ｒｔ ｙ ｏ ｎ ｅ ｔｒ ｘｍｕ ｅ ｅ ｇ ｔａ ｋｎ ｙ ｕ ｌ— ｎ ｎ ｒ ｇ ｎ ｒｔｒ ｅ ｙ ｒ ｃ—ｒ ｅ ｎ ｎ ｒｙ ｉ ｇ ｎ ｒｔｒ Ｖａｉ ｂｅ ｐｔｈ ｃ ｎｒｌ Ｙａ ｎ ｏ ｒ ｌ ｅ ｅ ａｏ ｒａ ｌ ｉ ｏ ｔｏ ｃ ｗｉｇ ｃ ｎｔ ｏ
Ｏ 引 言
相 比化石能源和核 电， 能是一种 开发成本 较低 、 风 清浩环境 、 安全 、 可再生 的能源形式 ， 目前 越来越受 到重 视 。最始 兹理论 ， 风力机从风 中吸收的能量不到空气
速变桨距风机的复杂性 ， 如控 制算法 、 阶、 高 耦合 、 强非 线性特征等 ， 使得常规 的控制方法 就不太适合了。根据 风速 的不同 ， 风力发电系统 由启动 、 变速运行、 变桨距运 行、 刹车 四个动态过程构成。启动和刹车过程 的主要控 制 目标是使系统能在最短时间内有较快 响应速度 ； 变速
互 志 新
（ 海交 通大 学 电气工程 系， 海 上 上
Байду номын сангаас
华 琵
风力发电技术与功率控制策略
风力发电技术与功率控制策略【摘要】随着社会经济的快速发展，人们对能源的需求越来越大，传统的能源供给面临巨大的压力。
风力发电技术的出现，极大地缓解了社会生产中的能源需求问题。
在使用风力发电技术的同时通过功率控制，有效提高了风力发电机组风能的利用率。
论文主要对风力发电技术做了分析，探讨了风力发电技术功率控制策略。
【关键词】风力发电；功率控制；有效策略1风力发电技术概述1.1风力发电技术原理风力发电技术指的是将风能通过风力发电机转化为电能的技术。
风力发电的过程就是把风能经由机械能转换为电能的过程，风能转化为机械能的过程由风轮实现，机械能转化为电能的过程由风力发电机及其控制系统实现。
风力发电技术的基本原理是风的动能通过风轮转换为机械能，再带动发电机发电转换为电能。
在这个过程中，风力发电机组大多为水平轴式风力发电机，它由多个部件组成，包括叶片、轮毂、增速齿轮箱、发电机、主轴、偏航装置、控制系统、塔架等。
1.2风力发电的特点风能发电在近10年来已取得飞速发展，目前，全球风电装机容量已近4270亿MW。
风力发电技术能够得到大量的推广与它的特点是分不开的。
风能属于可再生能源，风力发电有充足的能源支持；风力发电技术建设周期短以及装机规模灵活，在风能充足的地方可以用最短的时间建立风力发电基础设施，可以用最快的速度将风能转化为需要的电能；可靠性高和成本低使得风力发电的推广使用迅速提高；风力发电在操作运行方面也是比较简单的，而且风力发电建设占地面积小。
风力发电的特点总结下来就是能源充足，操作简单，成本低无污染。
2风力发电技术的发展目前风力发电技术的发展变化主要呈现以下几种趋势:2.1小容量转向大容量风力发电机组单机容量向大型化发展，现阶段为主的机组单机容量在1MW以上，最大达5MW，但美国等发达国家已经开始着手研制容量更大的机组，目前已成功应用7MW容量的发电机，并且更加大容量的发电机组已在研究当中。
2.2陆地风力发电向海上风力发电转变海上风力发电和陆地上风力发电的原理和技术基本相同，但在海上进行风力发电，不仅能够节约更多的土地资源还能有效利用海上更加丰富的风力资源，进而进行大规模的批量生产，可以有效减少降成本。
风力发电技术与功率控制策略
风力发电技术与功率控制策略摘要：随着全球低碳转型进程的加快，风力发电技术成为越来越多国家实现“碳中和”目标的重要技术支撑。
当前，由于石油等化石资源越来越匮乏，作为一种集丰富、可再生、清洁等诸多优点于一身的新资源，风能受到了世界各国的青睐。
丹麦早在19世纪末便构建了全球首台风力发电机，但因为经济、技术有限，在提供电能方面，不能将风力发电作为主要供能措施。
20世纪中期，欧美国家在风电发电机组的构建方面投入了诸多资金，为其发展提供了重要保障。
到20世纪末期，风力发电量越来越大，今后可能成为世界第二大发电能源。
在新时期电力生产中，风力发电技术、光伏发电技术逐渐被推广应用，成为新能源发电技术体系中的关键技术。
本文主要阐述了风力发电技术的应用优势，同时探讨了风力发电技术与功率控制策略，以供参考。
关键词：风力发电技术；功率控制；策略引言风能、光能作为清洁型能源，具有无污染、低成本的应用优势。
因此，在新时期电力生产中，风力发电技术、光伏发电技术逐渐被推广应用，成为新能源发电技术体系中的关键技术。
文章对风力发可能存在的风险进行了深入、细致、全面、有效地识别，在此基础上提出了与风力发电符合企业技术改造生产实际的切实有效的、可行的风险管理措施和风险监督策略，以期实现对各种风险的闭环管理，最大限度地减少因风险而产生的不利后果。
1风力发电技术的应用优势随着我国经济的蓬勃发展，人民生活水平得到了很大的改善。
近年来社会发展对电力企业有了更高的要求，这就需要电力生产部门不仅要提供更优质的电能服务，还要保证基层发电企业的安全生产。
与传统发电方式相比，风力发电具有明显的综合优势，可以实现环境保护和能源的可持续发展。
风能作为清洁能源，在发电时不会对环境产生破坏。
同时，风力发电设施属于立体设施，不会对陆地环境的稳定性产生破坏。
因此，从整体上来讲，在未来发电行业中，风力发电会成为重要的技术手段。
①经济性好。
风力发电的经济性很好，整体成本较低。
风力发电技术与功率控制策略初探
风力发电技术与功率控制策略初探风力发电技术是一种利用风能转换为电能的可再生能源技术。
随着全球对清洁能源的需求增加，风力发电技术被广泛应用于发电行业。
风力发电技术也面临一些挑战，如风速变化、功率波动等问题，需要采取相应的控制策略来确保发电系统的安全运行。
风速的变化是影响风力发电系统发电能力的主要因素之一。
由于风速的不稳定性，风力发电系统的输出功率也会波动。
为了充分利用风能，提高发电效率，需要采取相应的功率控制策略。
目前常用的功率控制策略包括变桨角控制、变频控制和定速控制。
变桨角控制是一种常见的风力发电系统功率控制策略。
它通过调整桨叶的角度来改变风轮的扫面面积，从而调节输出功率。
一般来说，当风速较小时，桨叶的角度会增大，以提供足够的扭矩来驱动发电机。
而当风速较大时，桨叶的角度会减小，以减小风载荷，保护发电机和风轮。
变桨角控制策略可以有效地减小风力发电系统的波动功率，提高发电效率。
定速控制是一种简单直接的功率控制策略。
它通过固定发电机的转速来控制输出功率。
无论风速的变化，发电机的转速保持不变，从而保持输出功率的稳定。
定速控制策略会导致发电系统的输出功率无法适应风速的变化，进而导致发电效率的降低。
风力发电技术的功率控制策略对于确保发电系统的安全运行和提高发电效率至关重要。
变桨角控制、变频控制和定速控制是常用的功率控制策略。
每种控制策略都有其优势和劣势，需要根据实际情况选择合适的策略。
未来，随着风力发电技术的进一步发展，功率控制策略也将不断优化，以提高发电系统的性能和可靠性。
风力发电技术与功率控制策略初探
风力发电技术与功率控制策略初探本文首先介绍了风力发电技术的基本原理和组成部分，包括风力发电机、变桨系统和电网连接系统等。
然后，探讨了风力发电技术中的挑战，如风速的波动性、风向的改变和风力发电机的效率等。
针对这些挑战，现有研究提出了多种控制策略，如变桨角控制、变发电机速度控制和电网连接控制等。
变桨角控制是一种常见的风力发电机控制策略，它通过调整风轮桨叶的角度来控制风力发电机的输出功率。
这种控制策略可以根据风速和风向的变化来改变桨叶的角度，从而使风力发电机在不同工况下保持最佳效率。
变发电机速度控制也是一种重要的控制策略，它通过改变发电机的转速来调整输出功率。
这种控制策略可以使风力发电机在不同风速下工作在最佳转速范围，从而提高发电机的效率。
电网连接控制是一种将风力发电机连接到电网的控制策略，它能够根据电网的需求调整发电机的功率输出，保持电网的稳定性。
风力发电技术在可再生能源领域具有巨大的潜力。
为了克服技术挑战，研究人员需要不断改进控制策略和功率控制技术，以提高风力发电机的效率和可靠性。
关键词：风力发电技术；功率控制策略；风力发电机；变桨角控制；变发电机速度控制；电网连接控制This paper first introduces the basic principles and components of wind power technology, including wind turbines, variable pitch systems, and grid connection systems. Then, the challenges in wind power technology are discussed, such as the fluctuation of wind speed, changes in wind direction, and the efficiency of wind turbines. In response to these challenges, various control strategies have been proposed, such as variable pitch angle control, variable generator speed control, and grid connection control.Keywords: wind power technology; power control strategy; wind turbine; variable pitch angle control; variable generator speed control; grid connection control.。
风力发电技术与功率控制策略初探
风力发电技术与功率控制策略初探风力发电技术的发展历程可以追溯到古希腊时期，当时人们利用风车驱动研钵等机器进行作业。
20世纪初期，风力发电厂开始出现。
20世纪70年代以后，欧美国家开始重视风力发电技术的研发和应用，世界范围内风力发电的规模得到了快速扩展，并不断提高效率，发电成本逐步降低。
目前，风力发电技术主要包括水平轴和垂直轴两种类型。
水平轴风力发电机经过多年不断完善和优化，已经成为了主流，并且得到大规模应用。
水平轴风力发电机的工作原理是，利用风力将叶片旋转产生的动能转化为机械能，通过传动装置带动发电机转动，最终将机械能转化为电能输出。
与之相比，垂直轴风力发电机体积更小、结构更简单、运转更平稳，但也存在着低效率、制造成本高等问题，目前仍处于开发研究阶段。
风力发电系统功率输出的波动性是当前需要解决的主要问题。
由于风速的不稳定性，风力发电机会出现功率波动，而且风速变化的速度和幅度非常快，这给系统的稳定性带来了挑战。
为了降低功率波动对电网带来的影响，需要采取一些功率控制策略。
目前常用的风力发电功率控制策略包括旋转速度控制、叶片电调控制、电压无功调节等方法。
旋转速度控制是最早开发的一种风力发电功率控制策略，其基本思想是通过控制风力发电机的转速，使其在风速降低时能够在一定程度上补偿功率。
通过控制风轮的转速与发电机的输出电压之间的关系，可以实现在不同的风速下输出不同的电能。
但是，旋转速度控制存在的问题是其控制效果不甚理想，与风速的变化和幅值不匹配，而且容易导致电网电压的不稳定。
电压无功调节是目前风力发电最新的功率控制策略之一，主要是通过调节电网侧的无功功率，来实现对风力发电机的功率控制。
在此方法中，通过检测电网电压的变化和风机有功功率，计算电网侧的无功功率，并将其反馈到控制系统中，从而实现对风力发电功率的控制。
这种方法不仅可以有效地解决风力发电系统功率波动问题，而且还可以改善电网的稳定性。
风力发电技术与功率控制策略研究
风力发电技术与功率控制策略研究摘要：随着社会经济的快速发展，人们对能源的需求越来越大，传统的能源供给面临巨大的压力。
风力发电技术的出现，极大地缓解了社会生产中的能源需求问题。
在使用风力发电技术的同时通过功率控制，有效提高了风力发电机组风能的利用率。
论文主要对风力发电技术做了分析，探讨了风力发电技术功率控制策略。
关键词：风力发电；功率控制；双馈感应发电机一、风力发电技术1.1风力发电机组运行方式向变桨、变频恒频方向发展与风力发电机组的恒速运行方式相比，变速运行方式允许根据风速的变化情况对风力机的转速进行实时调节，如此确保风力发电机始终保持最佳的运转状态，进而实现风能捕获量最大化，可见风力发电机组采取变速运行方式体现出生产成本低、风能捕获量大、风速适应性好、机械应力低、生产效率高等优点。
除此以外，变桨距比定桨距更优，即变桨距对稳定机组输出功率、增强机组起动性能、控制机组结构受力载荷至关重要，同时若切出风速比风速高，那么经桨叶顺桨亦能对风机起到保护作用，进而延长风机的使用寿命。
然而上述发展举措尚待完善，因为变桨装置的增加势必增加故障的概率，同时导致控制程序复杂化。
1.2风力发电机向无齿轮箱直驱式方向发展与有齿轮箱相比，无齿轮箱直驱式永磁风力发电机要求发电机轴与叶轮轴直接连接，如此直接省去增速齿轮箱的举措对实时改变转子的转速及输出交流电的频率起着重要作用，同时也体现出风力发电系统高效率及高可靠性的特点。
无齿轮箱直驱式风力发电机作为国际一流风力发电机，其主要借助低速多极永磁发电机及全功率变频器来实现风电到电网的过程。
实践证实，直驱式风力发电机的应用能够实现系统的高效率及高可靠性，因此具有较大的应用前景，同时永磁电机也表现出能量密度大、运行效率及可靠性高、造价越来越低的特点，因此此类发电机必定长时间占据国际市场。
二、风力发电的控制技术发展风力发电技术是涉及空气动力学、自动控制、机械传动、电机学、力学、材料学等多学科的综合性高技术系统工程。
风力发电技术与功率控制策略初探
风力发电技术与功率控制策略初探摘要：近些年，我国能源紧张，新能源开发一度成为社会热点课题。
本文将以风力发电为切入点，介绍风力发电技术现状，分析风力发电机组功率控制技术，并展望其发展前景，旨在提高风力发电机组使用寿命，为新能源产业的可持续发展提供一定借鉴。
关键词：风力发电技术；功率控制；策略研究相对于传统能源来说，风能的开发利用不仅成本低，而且环保安全，最重要的是风能是可再生能源。
目前风能的开发利用主要是风力发电。
在实际工作中，风力发电机组对风力的利用率是比较低的，因此专家对风力利用率的提高技术研究一直没有间断。
1风力发电技术概述风力发电的基本原理是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，即利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。
风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。
这种风力发电机组，大体上可分风轮、发电机和塔架三部分。
风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只或两只以上的螺旋桨形的桨叶组成。
当风吹向桨叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。
为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。
塔架是支承风轮、尾舵和发电机的构架。
铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况，以及风轮的直径大小而定。
发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。
小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统，包括发电机和变流器。
风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。
每一部分都很重要，叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁或励磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。
2风力发电技术现状2.1风力发电容量逐渐增大目前，风力发电机组单机容量虽然已经得到了较大改善，增大了单机容量，但在实际应用中仍然存在很大的不足，必须有新的突破才能适应日益增长的电力需求。
风力发电技术与功率控制策略 寇金
风力发电技术与功率控制策略寇金摘要：当前越来越多的人认识到了风能的重要性，也不断加强了对风电技术的研发和改进，未来风力发电技术的建造成本会逐渐降低，并渐渐向海上风电转移。
在风力发电推广的过程中，想要增加风力发电的规模，就必须对风力发电技术不断改进和完善，以此来提高风力发电的效率。
在对风力发电机组功率控制的过程中，技术人员需要对风力发电机组实际的工作环境进行考察，对风力发电机组的内部结构进行优化和改进，从而有效的提高风力发电设备的稳定性和高效性。
关键词：风力发电；功率控制技术；研究1风力发电设备设计与制造技术的研究能否向用户提供优质的电能，风力发电设备在其中发挥着重要的作用。
风力发电设备的性能好坏也影响着风力发电机组的发电效率。
风力发电设备的核心是风机的发电机。
而仿真软件测试系统可以为设计和制造风力发电设备提供技术支持和数据信息。
叶轮的形状设计及优化风能转化为电能的设计，这是整个技术研发的核心。
数据测算时，从力学和空气动力学角度出发，以数值模拟技术、风洞实验技术等众多技术为依据，反复测验，实现叶轮的形状优化及风能转化为电能优化。
如今风力发电并网技术，即将实现风力发电和现代电力技术相结合，这项技术的使用可以实现风力发电的最大价值，使风能成为最优质的能源补充。
发电机并网过程是一个瞬变的过程，这个过程的好坏影响着后期的发电质量，现代化的设计方案和仿真软件的应用，可以为发电机组更加精细化的设计提供技术支持。
但是在运行过程中，需要解决并网控制和功率调节问题，以维持电网自身的稳定性。
2风力发电功率控制技术发展2.1控制发电机功率的方法2.1.1 发电机功率控制的原理对于风机功率的控制原理较为简单，其最基本的内容就是在受到风的作用时，有效的控制整个风电机组的输出功率。
风速的变化在一个稳定的范围内时，对其进行变速控制，并且建立相应的数据分析曲线，选择一个最合适的功率曲线，从而得到一个最大的功率数值。
当风速不稳时，可以调节风机的桨距角，以确保输出的额定功率不会改变。
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浅谈风力发电技术与功率控制策略
摘要：风力发电作为一种新型的发电方式，其不仅清洁，还可以节约成本，在全球气候不断变暖的环境下，风能作为清洁能源深受人们的普遍关注。
风力发电技术的快速发展，如何控制发电功率是风力发电的重要内容。
本文就对风力发电技术与功率控制措施进行深入探讨。
关键词：风力发电；功率；控制；措施
相对于传统能源来说，风能的开发利用不仅成本低，而且环保安全，最重要的是风能是可再生能源。
目前风能的开发利用主要是风力发电。
在实际工作中，风力发电机组对风力的利用率是比较低的，因此专家对风力利用率的提高技术研究一直没有间断。
1、风力发电技术的基本发电原理
风力发电主要把风能转化为机械能为基础发电的，而后在将转化而来的机械能变成电力动能。
在实际工作过程中，风力将风轮带动旋转，旋转的过程中利用齿轮箱发电机的旋转速度，从而有效的促使发电机进行发电。
而在风力发电过程中所使用的设备装置统一称为风力发电机组，而此发电机组又可以细致划分为风轮、发电机和塔架三个部分。
其中把风能转化为机械能最主要依靠的就是风轮装置，主要由两片或两片以上的螺旋桨形状的桨叶构成。
当桨叶受到风的作用时，在桨叶上产生气动力来促使风轮的转动。
为了确保风轮在工作过程中始终对准风向以获得最大的功率，在实际使用的过程中需要在机舱顶部安装风速风向标。
风力发电机的塔架就是一个支撑整个风轮和机舱的构架。
在设置塔筒的高度时，需要对实际环境中地面障碍物对风速的影响情况和风轮实际直径的大小进行综合考量，以确保设置塔架的高度符合风力发电机实际工作的要求。
发电机最主要的作用就是在风轮受到风的作用而产生恒定转速之后，再由齿轮箱将其传递给发电机匀速运转，最终由发电机将机械能转变为电能，送入电网。
一般风力发电机都是由塔架、发电机、齿轮增速器(一般为传动效率高的行星齿轮传动)、变桨偏航系统(按风力大小调整桨叶迎风面)、桨叶、联轴器、电控系统等组成。
2、风力发电功率控制策略
2.1风力发电机变桨距控制
根据风轮叶片和轮毂安装的不同，风力发电机组可以分为定桨距与变桨距两类。
其中，定桨距风力发电机将叶片固定于轮毂，即使风速改变，也不会改变桨叶安装角度。
但定桨距风力发电机有两个问题亟需解决：第一，风速在额定风速以上时，桨叶具有自动调节功率的能力，导致功率接近发电机额定值。
第二，风力发电机组在运行过程中，需要配备制动机构以满足紧急停车需求。
20世纪80年代，定桨距风力发电机配置叶尖扰流器，实现功率调节以及气动制动等功能。
同时，因结构简单、性能稳定等特点优势，定桨距发电机组广受发电企业青睐，其应用范围不断拓展。
随着硬件设施不断更新，基本控制理论越来越完善，变桨距风力发电机的性能稳定性得到大幅度提升，变桨距控制技术成为专家学者争相研究的重要课题。
变桨距风力发电机的叶片与轮毂采用的是非刚性的联结方式，可以通过叶片纵梁改变桨距，促使叶片对应风向获得多重功角，不论风速如何变化，叶片均能处于最佳功角位置，进而保证风力发电机组的风轮在风速持续变化的情况下，仍然能保持最高的转化率，保证发电效益最大化。
传统的变桨距技术可以分为电液与电气两种伺服方式；变桨系统的设计功能主要有两个方面：一是在额定风速以下时，风力发电机组应该尽可能捕捉较多的
风能，所以这时没有必要改变桨距角，此时的空气动力载荷通常比在额定风速之
上时小，因此也没有必要通过调节载荷。
为了提高系统的实时响应性能，应该综
合考虑风场风能资源信息，风速仪所测到的风速变化情况、风机功率输出的变化
情况、偏航系统的响应性能等情况。
这些因素均可成为是杏变桨的判断依据。
在
额定风速以下时，桨距角设定值应该是能够吸收最大功率的最优值。
二是超过额
定风速时，增加或减小桨距角都能够有效降低风机轮产生的空气动力载荷，减小
机组转矩。
增大桨距角，就是将叶片前缘转向迎风方向，称为顺桨；：反之减小
桨距角就是将叶片前缘转向背风方向，称作主动失速变桨。
目前采用顺桨控制方式，即超过额定风速时，采取增大桨距角的方式进行控制。
这样，由风轮产生的
空气动力载荷就得到减小，从而减小机组转矩，为停机创造条伴，同时也能保护
了塔筒，防止飞车、倒塔事故的发生。
为了对动态转矩进行一定约束，应将变桨
距输出桨距角保持在0～90°／s的变化范围内。
随着功率的增加，风力发电机组
叶片需要更大驱动力以改变桨距角，同时还需要高强度、高精度的变桨距机构作
为机械支撑。
2.2风力发电机偏航控制
在风力发电机组控制系统中风力机偏航控制是非常重要的组成部分。
偏航控
制系统在工作中与风力发电机组相互协调，可以保持风轮一直处在迎风状态，这
样可以很大程度上提高风力发电机组的发电效率，同时也可以保障风力发电机组
的运行安全。
风力发电机偏航系统分为主动迎风偏航系统和被动迎风偏航系统。
风力发电机偏航控制系统在工作中主要是在风力发生改变时，可以更好地调整风
力发电机，让风力发电机始终处在风向的正前方，这样可以最大限度地捕获风能，对风力发电机的功率输出有很大提升。
2.3风力发电机控制
在风力发电技术功率控制中，可以通过风力发电机来控制功率输出。
风力发
电机大多采用双馈异步风力发电机。
双馈异步发电机的最大好处就是可以根据风
速变化进行适当调整，这样可以保证风力发电机的运行始终是最佳状态，对风能
利用率的提高有很大帮助。
同时，在双馈异步风力发电机运行过程中，通过控制
馈入的电流参数，在保持定子输出的电压和频率不变的基础上，调节电网的功率
因数，保障风力发电机的系统稳定。
3、风力发电技术的发展趋势
随着风力发电技术的推广和使用，在不断的实践操作中，得到了越来越多的
改善。
将原有的风力发电单机容量小做了调整，增大了单机容量，同时也为了不
占用更多的陆地资源，将风力发电陆地风转变为海上风，恒速发电机组向变速发
电机组发展，有齿轮箱向直驱永磁式发展，小叶片低塔筒向长叶片高塔筒发展。
3.1单机小容量向大容量的发展
目前，风力发电机组单机容量虽然已经得到了较大改善，增大了单机容量，
但在实际应用中仍然存在很大的不足，必须有新的突破才能适应日益增长的电力
需求。
先进国家的风力发电机组单机容量已经朝着40MW的方向发展，因此应该加快研究力度，风力发电机转变为风力发电站，风能的利用率将大大提高。
3.2风力发电有齿轮箱向无齿轮箱发展
在风力发电中有齿轮箱对风力发电工作要求高，加工难度大，而且设备较为
沉重。
因此直驱式风电技术得到迅速发展，无齿轮箱的直驱方式能有效地减少由
于齿轮箱问题而造成的机组故障，减少风电场维护成本，而且可靠性和效率都较
大提高。
目前国际先进的无齿轮箱直驱风力发电机的工原理采用的是低速多极永
磁发电机，这将会在未来受到广泛推广和使用。
同时随着直驱永磁式风电机组的
不断增多，全功率变流技术得到了广泛发展和应用，使风轮和发电机的调速范围
扩展到0至150%的额定转速，全功率变流技术能够很好地满足低压穿越要求，
可提高机组的风能利用范围。
3.3小叶片低塔筒向长叶片高塔筒的发展
风电叶片是风电机组中有效捕获风能的关键部件，叶片长度随风电机组单机
容量的提高而不断增长。
根据顶旋理论，为获得更大的发电能力，风力发电机需
安装更大的叶片，更高的塔筒。
针对我国大多数地区处于低风速区的实际情况，
国内风力发电机通过技术创新，风轮叶片更长、塔架更高，捕获的风能资源更多，目前10MW海上风力发电机的叶轮直径已达190m，陆地普遍应用的2.5MW风机的叶轮直径可达120m，塔筒高度达到100m，在低风速区域有更好的风能利用效率。
4、结论
总而言之，随着风电技术的不断完善，使得以风能进行发电的成本大幅度降低，各类风电机组随之增多，为确保机组的运行安全、稳定、可靠、高效、经济，应采取有效的控制方案对机组的输出功率进行合理控制。
本文重点研究了低风速
区和高风速区的机组功率控制策略，以期能够对促进风力发电技术的发展有所帮助。
参考文献
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系统自动化,2013(10):86-90.。