基于仿生调节机制的风电机组偏航控制算法研究与应用

能源和环境问题是人类社会可持续发展最为关注的重大问题之一,风力发电的应用以其绿色清洁、可再生等优点备受瞩目。风力发电应用中如何最大限度的提高风能的利用率,保证风力发电机组稳定可靠运行成为海内外学者研究的重要课题之一。本文以风力发电机组偏航控制系统为研究对象,将检测技术、自动控制技术与智能控制技术相结合,研究基于生物体仿生调节控制的风电机组偏航控制系统,以提高风力发电机组偏航控制的准确性和稳定性。 本课题的主要工作内容如下： 1.针对风力发电机组偏航控制系统的组成机构和工作原理,结合风能特性和风力机的气动理论及风力机特性,研究和分析风力发电机组偏航控制各组成单元的功能和作用,构建风力发电机组偏航控制系统各组成单元数学模型,进而得到风力发电机组偏航控制系统的数学模型。 2.研究和分析风力发电机组偏航控制策略,提出一种基于生物网络调节机制的风力发电机组偏航控制策略,对风力发电机组电偏航系统进行控制。通过人工免疫子单元接受环境信息,并做出相应的偏航控制,控制效果通过人工神经子单元和人工内分泌子单元进行反馈,系统调节参数通过遗传算法得以优化继承,使偏航控制系统具有自学习和自适应能力。仿真实现结果表明,提高了偏航控制系统的稳定性和准确性。 3.在研究和分析10kw风力发电机组偏航控制系统的功能和技术需求的基础上,设计了风力发电机组偏航控制系统的总体方案,对偏航控制系统各单元的实现方案进行了研究和分析,设计了基于ATmega128的风电偏航控制器及其软件控制算法。