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风力发电机在大风时的破毁和对电网的冲击

风力发电机在大风时的破毁和对电网的冲击

前题下智能控制正好避开数学模型的建立,对

于多变量非线性的风机的控制有很好的效果。
  1、 风力发电机机舱的旋转工作原理
  现在使用的风力发电机由于控制方式的不同,如双馈调速控制、失速控制等,在进行风能的扑捉时,其调整机舱的机构有着区别,但是其原理是一样的,大家都通过风速仪和

风向标把得到的信息从机舱顶部传到风机底部的CPU板上,通过模数量的转化,把数字量输入到中央处理单元,让中央处理单元分析和处理是否进行调整偏航马达的运行,利用动力

机构(最常用的液压机构)调整发电机机舱的姿态,使风轮叶片始终朝着迎风的方向,以保证风力发电机在运行时能够充分利用已有的风力资源;或者当风速超过额定的最大风速

时,进行偏航刹车马达的运行、或者直接进行90°偏航,以保证风力发电机能够正常安全的运行;而当风速太小时,为了防止风力发电机发出的电,不如他的转子励磁从电网上吸

收的电能,也要进行脱离电网的处理,已节约电网上的电力资

风力发电机在大风时的破毁和对电网的冲击

源。这种方法需要把风力资源的信息风向和风速反馈到风力发电机的底部信息处理主板上,增加了发电机中央处理单

元的负荷,延缓了机舱的旋转时间,出于上述的考虑,我们设计了基于模糊控制的智能风力发电机机舱的设计,让机舱的风能扑捉的机构直接成为风力发电机系统的智能终端,减

小系统中央处理单元的负荷。
  2、 智能机舱硬件系统的设计
  智能机舱硬件原理图如下图1所示:
 
 
  由上可知以往的风力发电机是把所采集到的风能的信息交给地面控制台,而本设计使机舱有一定的主动性。其原理是当风速传感器和风向仪采集到风力资源的信息,放大并进

行模数转换该信息后,进入到单片机利用模糊控制算法进行智能处理,把得到的结果通过后向通道,驱动液压电机,是机舱旋转至迎风的方向。如果风速和风向稍有变动,则风速

传感器和风向标重新进行采集信息,使风力发电机实时的得到控制,充分利用风能。当然如果要进行人为的操作,如检修、维护风力发电机时,可通过中央控制室的人机交互平台

发送停机信号之机舱。如果风速小于或者大于额定风速时,单片机发送偏离迎风方向的命令,以防止风力发电机在大风时的破毁和对电网的冲击。
  系统主机采用单片机模糊控制器80C552,这是由于出于对系统软件要用模糊控制算法的考虑,因为该单片机将模糊逻辑控制理论和单片机技术结合起来,能够起到简化软件的

开发;其次80C552内部有8路10位A/D转换器,简化了电路,并且在80C552内部有一个WATCHDOG保护电路,使该系统在现场运行时防止程序飞奔,提高系统的稳定性,由于该单片机

内部仅有256byte的RAM且无ROM,因此必须

风力发电机在大风时的破毁和对电网的冲击

 
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