徐向宇 贾春雁

【摘要】在风力发电机组中，变桨机组已经取代定桨机组成为风机商业化发展的主流。变桨系统是风电机组功率控制和平稳运行的重要执行部分，在其运行中发挥着主导作用。本文主要讨论风力机组功率控制方法，研究了模糊PID 统一变桨距功率控制系统、基于来流角预测的独立变桨距功率控制策略。

【关键词】变桨机构；独立变桨；

一、变桨系统控制原理

本系统采用变速变桨距调节的控制方式，通过频率转换器耦合发电机与电网，允许通过控制发电机的反作用力矩来改变转速，在高风速时，转矩被保持在额定水平，变桨距控制用于调节转速及功率，

二、控制器及仿真模型建立

针对本系统，将模糊控制与PID控制算法相结合设计了一种通过模糊规则切换两种控制规律的无触点的切换方式，优化了控制器的设计，弥补了常规算法的不足，采用这种方法的Fuzzy-PID分段复合控制器和仿真模型

三、风电机组控制系统概述

随着风电机组单机容量的不断加大，塔架高度和叶轮直径也随之不断扩大，兆瓦级风力发电机组在额定风速的情况下，桨叶在旋转过程中其最高端和最低端垂直高度上的功率吸收相差20% 以上，这使得普通叶轮统一变桨距控制在大型机组上无任何优势可言。变桨距控制系统作为兆瓦级风力发电机组控制系统的核心部分之一，对机组高效、稳定、安全的运行具有非常重要的作用。而独立桨叶变距系统的每只桨叶都有一套独立的变距伺服驱动系统，采用独立桨叶变桨距控制方法可以减少传动系统的故障率，减轻输出力矩脉动，提高系统运行可靠性和稳定性，提高机组运行寿命。……