3.3  递归模型自由控制器 13

3.4  小结 15

4  基于simulink的仿真分析 16

4.1  风力发电机组系统建模 16

4.2  仿真结果分析 17

4.3  小结 23

结  论 24

致  谢 25

参考文献 26

附  录 28

附录A 28

附录B 32

1  绪论

1.1  论文的研究背景和意义

随着全球各个国家对能源需求的日益增长，以煤、石油、天然气为主的常规能源的逐渐枯竭，以及环境污染问题的日益严重，能源、环境已成为制约人类生存和发展所要解决的紧迫问题。人类越来越重视可再生能源的利用，作为绿色能源的风能以其储量巨大、分布广泛、无污染可再生等优势而在全球各地迅猛发展。而风力发电是目前可最成熟的、最具商业化发展前景的再生能源利用技术方式。但是与发达国家相比，我国在风力机的大型化、变桨矩控制、变速恒频等先进风电技术的研究方面还存在较大的差距。随着风力发电机单机容量的大型化，风力发电产业技术的不断成熟和发展，变桨矩控制风力发电技术的优越性越来越突显[1,15]。文献综述

我国幅员辽阔，风能总储量列世界第三位，估计为1.6×106MW。为了让我国的风力资源得到开发利用，我国应尽快研发出具有自主知识产权的风电设备，这样对进口设备的依赖就能大大降低，同时风电的制造成本也能得到降低，这对我国新能源产业的发展具有极其重要的意义[2]。而现在我国对变桨矩风力发电机组的研究还处于起步阶段，与国外先进的控制技术还存在较大的差距，因此本课题将对可变桨矩风力发电机组的变桨矩控制系统进行研究，为我国变桨矩风力发电机组的研究设计提供理论参考，具有重要的现实意义[11]。

1.2  变桨矩风力发电机的国内外发展现状  

1.3  发展趋势

2  风力发电机组的基本组成

风是由空气相对于水平地面的运动而形成的,风力发电机的“燃料”就是风。空气动力学是研究物体与空气发生相对运动情况下的受力特性、气体流动规律及伴随发生的各种变化的一门基础科学。要分析变桨矩的控制规律,就必须先理解风力发电机空气动力学的基本原理。源:自~优尔-·论`文'网·www.youerw.com/

2.1  大型风力发电机组的基本结构  

风力发电机是将流经风轮叶片的空气具有的部分动能转换为电能的机电装置。从能量转换的角度来看它是由两大部分组成的。第一是将风能转换为机械能的风力机；第二是将机械能转换为电能的发电机。根据不同的分类方式我们可以将风力机分为好多类。按风轮旋转轴的安装方式可分为水平轴风力机和垂直轴风力机；按风轮转速可分为低速风力机和高速风力机；按输出功率大小可分为100kw以下（小型）、 100kw~1000kw（中型）和1000kw以上（大型）风力机。