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双馈电机风电场无功功率分析及控制策略 被引量：225
1
作者 郎永强 张学广 +2 位作者 徐殿国 马洪飞 Hadianmrei S.R 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期77-82,共6页
提出一种双馈电机风力发电系统无功极限的计算方法,该方法以双馈电机风电系统的功率关系为基础,考虑了网侧变换器在其功率允许范围内的无功发生能力,系统动态无功极限为定子与网侧变换器的无功极限之和。对双馈电机风电场在强电网无功... 提出一种双馈电机风力发电系统无功极限的计算方法,该方法以双馈电机风电系统的功率关系为基础,考虑了网侧变换器在其功率允许范围内的无功发生能力,系统动态无功极限为定子与网侧变换器的无功极限之和。对双馈电机风电场在强电网无功调节中的应用进行了探讨,提出双馈电机风电场对当地用户进行就近无功补偿的策略,并给出相应的无功分配策略,包括风电场各风机之间以及单台风电机组定子和网侧变换器之间的无功分配原则。双馈电机风电场在实现变速恒频优化运行的同时,充分发挥了风电机组和整个风电场的无功处理能力,使其参与所连电网的无功调节。 展开更多
关键词 风力发电 双馈电机 变速恒频 无功功率极限 无功补偿
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变速恒频双馈异步风力发电系统低电压穿越技术综述 被引量：203
2
作者 贺益康 周鹏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第9期140-146,共7页
随着以变速恒频(VSCF)双馈异步发电机(DFIG)为主体的大型风力发电机组在电网中所占比例的快速提高,电力系统对并网风力发电机在外部电网故障、特别是电网电压骤降故障下的不间断运行能力提出了更高的要求。本文首先分析了电网电压骤降对... 随着以变速恒频(VSCF)双馈异步发电机(DFIG)为主体的大型风力发电机组在电网中所占比例的快速提高,电力系统对并网风力发电机在外部电网故障、特别是电网电压骤降故障下的不间断运行能力提出了更高的要求。本文首先分析了电网电压骤降对DFIG运行的影响,提出了DFIG风力发电系统低电压穿越运行的控制目标,继而总结、评价了各种适合于DFIG风力发电系统的低电压穿越技术,最后指出了DFIG风电系统低电压穿越技术的优化方向,以期展示该技术的最新进展及发展趋势。 展开更多
关键词 双馈异步发电机 低电压穿越 变速恒频 电网电压骤降
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变速恒频双馈风力发电系统交流励磁综述 被引量：110
3
作者 伍小杰 柴建云 王祥珩 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2004年第23期92-96,共5页
简要回顾了变速恒频双馈风力发电系统发展过程中出现的交流励磁电路拓扑结构及励磁控制策略,对不同交流励磁电路拓扑结构和控制策略进行了分析,展望了变速恒频双馈风力发电系统中交流励磁控制策略的发展趋势。
关键词 变速恒频 交流励磁控制 风力发电 控制策略
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并网双馈发电机电网电压定向励磁控制的研究 被引量：92
4
作者 李辉 杨顺昌 廖勇 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第8期159-162,共4页
在分析并网双馈发电机传统矢量控制策略的基础上,提出了一种基于电网电压定向的励磁控制策略。该控制策略仅需要定子侧电流、电网电压和转子位置角信号,避免了矢量控制系统中对定、转子量测量精度、实时性和一致性的严格要求,使控制系... 在分析并网双馈发电机传统矢量控制策略的基础上,提出了一种基于电网电压定向的励磁控制策略。该控制策略仅需要定子侧电流、电网电压和转子位置角信号,避免了矢量控制系统中对定、转子量测量精度、实时性和一致性的严格要求,使控制系统得到了简化。利用该文提出的控制策略对双馈发电机有功、无功和转速稳态调节特性及机端三相对地突然短路的过渡过程进行了仿真研究,结果表明该控制策略能实现双馈发电机有功、无功和转速的解耦控制及短路故障切除后其有功、无功和转速都能回到原来的设定值稳定运行。 展开更多
关键词 双馈发电机 电网并网 矢量控制系统 电压定向励磁控制 定子 转子
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兆瓦级变速恒频风力发电机组控制系统 被引量：106
5
作者 郭金东 赵栋利 +1 位作者 林资旭 许洪华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期1-6,共6页
基于定子磁链定向的双馈电机控制理论,采用双PWM变换器结构,完成了兆瓦级变速恒频双馈风力发电机组的控制系统。其网侧变换器采用电压电流双闭环控制策略,转子侧变换器并网前采用转子电流开环控制策略,并网后采用有功、无功电流闭环解... 基于定子磁链定向的双馈电机控制理论,采用双PWM变换器结构,完成了兆瓦级变速恒频双馈风力发电机组的控制系统。其网侧变换器采用电压电流双闭环控制策略,转子侧变换器并网前采用转子电流开环控制策略,并网后采用有功、无功电流闭环解耦控制策略。该系统完成了亚同步、超同步运行时的系统满载实验以及模拟风速变化情况时系统有功、无功功率解耦控制的实验。实验结果验证了控制系统的可行性。 展开更多
关键词 风力发电 变速恒频 兆瓦级 双馈感应电机
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变速恒频风力发电系统变桨距自抗扰控制 被引量：78
6
作者 夏长亮 宋战锋 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第14期91-95,共5页
由于风能的随机性及气动效应的影响,变速恒频风力发电系统具有强非线性,难于实现高精度控制,输出电能质量较差。为了改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,该文在分析变速恒频风力发电系统变桨距控制研究现状的基础上,基于自抗扰... 由于风能的随机性及气动效应的影响,变速恒频风力发电系统具有强非线性,难于实现高精度控制,输出电能质量较差。为了改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,该文在分析变速恒频风力发电系统变桨距控制研究现状的基础上,基于自抗扰控制理论设计风力发电系统变桨距控制器。建立了风机及变桨距机构模型,以转速为量侧输入设计扩张状态观测器,观测系统状态及风速扰动,利用前馈环节予以补偿;同时,根据状态偏差配置非线性结构,抑制转速偏差。在随机风、阶跃风及阵风作用下对设计的自抗扰控制器进行数字仿真,结果表明基于自抗扰控制理论的变桨距控制器具有良好的动态性能及对风速扰动的鲁捧性,能够有效改善变风力发电系统桨距控制效果,工程实用价值较高。 展开更多
关键词 风力发电系统 变速恒频 变桨距 自抗扰控制器 转速波动
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应对电网电压骤降的双馈感应风力发电机Crowbar控制策略 被引量：78
7
作者 蒋雪冬 赵舫 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第12期84-89,共6页
双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)具有有功、无功功率独立调节的能力及励磁变频器所需容量小等优点,在风力发电系统中得到了广泛应用,但由于励磁变频器的容量较小,使其在电网故障下的控制能力受到限制。为保护励磁... 双馈感应发电机(doubly fed induction generator,DFIG)具有有功、无功功率独立调节的能力及励磁变频器所需容量小等优点,在风力发电系统中得到了广泛应用,但由于励磁变频器的容量较小,使其在电网故障下的控制能力受到限制。为保护励磁变频器,需要采用Crowbar装置在电压骤降时为转子浪涌电流提供通路,并限制转子电流增大。文章提出了一种Crowbar控制策略,能有效抑制转子过电流、直流母线过电压以及电磁转矩的振荡,并可向电网注入无功电流以帮助电网电压的恢复。仿真结果验证了这种控制方式能使DFIG在大幅电压骤降故障下实现不间断运行,有效提高了DFIG风电机组运行的可靠性。 展开更多
关键词 变速恒频 双馈感应发电机 电压骤降 CROWBAR电路 不间断运行
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双馈风力发电系统双PWM变换器比例谐振控制 被引量：65
8
作者 陈炜 陈成 +1 位作者 宋战锋 夏长亮 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第15期1-7,共7页
在双馈风力发电系统功率变换器及发电机数学模型的基础上,结合比例谐振(proportional resonant,PR)控制器的特性,提出了双脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)变换器PR控制策略。该方法充分利用了PR控制器能够在静止坐标系下对交流输... 在双馈风力发电系统功率变换器及发电机数学模型的基础上,结合比例谐振(proportional resonant,PR)控制器的特性,提出了双脉宽调制(pulse-width modulation,PWM)变换器PR控制策略。该方法充分利用了PR控制器能够在静止坐标系下对交流输入信号无静差控制的优势,将矢量控制策略下的有功电流和无功电流分量转换到静止坐标系下进行调节,实现网侧变换器维持直流电压稳定和调节功率因数的控制任务和双馈电机有功、无功功率的解耦控制,与传统的双闭环PI控制相比,该策略无需繁琐的坐标旋转变换,不存在受温度及电路参数影响的耦合项和前馈补偿项,且易于实现对系统低次谐波电流的补偿,减小了控制算法实现难度,提高了控制系统的鲁棒性和电网电能质量。 展开更多
关键词 变速恒频 双馈发电机 网侧变换器 转子侧变换器 比例谐振控制
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并网型风力发电系统的研究 被引量：46
9
作者 何东升 刘永强 王亚 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期142-147,共6页
并网发电是大功率风力发电机组高效、大规模利用风能最经济的方式,已成为当今世界风能利用的主要形式。为促进我国的风电事业,概述了并网型风力发电系统的基本工作原理、工作方式和风力发电机的空气动力学特性以及并网型风力发电系统中... 并网发电是大功率风力发电机组高效、大规模利用风能最经济的方式,已成为当今世界风能利用的主要形式。为促进我国的风电事业,概述了并网型风力发电系统的基本工作原理、工作方式和风力发电机的空气动力学特性以及并网型风力发电系统中5种典型的电路拓扑结构及其工作原理、并网技术和控制方法,还比较了不同拓扑结构下风力发电系统的性能和效率,给出了各自的典型应用。最后指出了各种方法的优缺点以及今后的发展方向。结果表明,随着大容量电力电子器件的发展和现代控制技术的引入,并网型风电系统中直驱式永磁同步发电机拓扑结构将会得到更多的应用和发展。并网型大功率风电机组控制系统中,风机模拟系统设计、发电机控制技术、并网技术、桨矩角控制技术和系统监控等关键技术的解决将有助于我国风电产业的国产化和大容量风电系统自主知识产权的建立。 展开更多
关键词 风力发电 电机 电路拓扑结构 并网控制 水平轴式风机 变速恒频
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风电场无功电压控制系统设计和应用 被引量：50
10
作者 陈宁 何维国 +3 位作者 钱敏慧 杭晗 胡朝燕 石磊 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第23期32-36,共5页
针对国内风电大规模集中接入电网引起的电压稳定和控制问题,提出了一种适用于变速恒频风电机组风电场的多模式、多目标无功电压协调控制策略。在此基础上,设计了风电场无功电压控制系统。介绍了该系统的架构、主要功能模块和接口的设计... 针对国内风电大规模集中接入电网引起的电压稳定和控制问题,提出了一种适用于变速恒频风电机组风电场的多模式、多目标无功电压协调控制策略。在此基础上,设计了风电场无功电压控制系统。介绍了该系统的架构、主要功能模块和接口的设计方案,通过在上海奉贤海湾风电场一期扩建工程开展现场试验,验证了控制策略的正确性,并证明通过合理控制风电场的无功输出能够有效地对并网点提供无功支撑,有助于维持接入地区电网的电压稳定。 展开更多
关键词 风电场 变速恒频 无功电压控制系统 电压稳定
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几种适合变速恒频风力发电机并网方式对比分析 被引量：37
11
作者 李建林 赵栋利 +1 位作者 李亚西 许洪华 《电力建设》 2006年第5期8-10,17,共4页
双馈电机定子电压有效控制是变速恒频发电机实现无冲击电流并网的关键,文章针对双馈电机定子电压控制进行研究,对比分析了空载并网方式、带负载并网方式以及“孤岛”并网方式,并指出了各自的优缺点。
关键词 风力发电 变速恒频 双馈电机 并网
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基于模糊自适应PID的风力发电系统变桨距控制 被引量：49
12
作者 宋新甫 梁波 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2009年第16期50-53,58,共5页
提出模糊自适应整定PID控制理论设计风力发电系统变桨距控制器。建立了风机及变桨距机构模型,以发电机转速测量值,发电机转速测量值与额定转速相比后误差为输入设计控制器。在随机风作用下对设计的模糊自适应整定PID控制器进行仿真,结... 提出模糊自适应整定PID控制理论设计风力发电系统变桨距控制器。建立了风机及变桨距机构模型,以发电机转速测量值,发电机转速测量值与额定转速相比后误差为输入设计控制器。在随机风作用下对设计的模糊自适应整定PID控制器进行仿真,结果表明基于模糊自适应整定PID控制理论的变桨距控制器具有良好的动态性能及对风速扰动的鲁捧性,能够有效改善风力发电系统变桨距控制效果。 展开更多
关键词 风力发电系统 变速恒频 变桨距 模糊自适应整定控制 转速波动
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变速恒频风力发电机最大功率跟踪控制策略的研究 被引量：29
13
作者 王志华 李亚西 +2 位作者 赵栋利 郭金东 许洪华 《可再生能源》 CAS 2005年第2期16-19,共4页
分析了风能的特性,对双馈电机数学模型进行了分析与研究,在试验的基础上,基于最佳叶尖速比控制(即风能最大利用率)和机械功率最大转化效率控制,提出了兆瓦级变速恒频双馈风力发电机组双闭环的一种控制策略方案,并用M A T LA B软件进行... 分析了风能的特性,对双馈电机数学模型进行了分析与研究,在试验的基础上,基于最佳叶尖速比控制(即风能最大利用率)和机械功率最大转化效率控制,提出了兆瓦级变速恒频双馈风力发电机组双闭环的一种控制策略方案,并用M A T LA B软件进行系统仿真,证明该方案是可行的。 展开更多
关键词 变速恒频 双馈电机 最佳叶尖速比
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交流励磁双馈电机分段并网控制策略 被引量：34
14
作者 郎永强 徐殿国 +1 位作者 Hadianmrei S.R 马洪飞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第19期133-138,共6页
针对交流励磁双馈电机转子位置初始误差提出了一种补偿控制器。根据电网电压矢量控制时双馈电机数学模型,推导了定子开路稳态时转子电流与定子电压的关系,并基于此构建了转子位置初始误差的补偿控制器。对所提出的初始误差补偿原理进行... 针对交流励磁双馈电机转子位置初始误差提出了一种补偿控制器。根据电网电压矢量控制时双馈电机数学模型,推导了定子开路稳态时转子电流与定子电压的关系,并基于此构建了转子位置初始误差的补偿控制器。对所提出的初始误差补偿原理进行了分析。另外,将该补偿控制器应用到风力发电系统实际并网控制过程,提出一种交流励磁双馈电机分段并网控制策略。设计了控制器,并在所搭建的变速恒频风力发电实验平台上作了相应的实验,结果证明了补偿控制器分段并网控制的有效性。 展开更多
关键词 变速恒频 风力发电 双馈电机 矢量控制 补偿控制
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面向新型电力系统的双馈风力发电机并网控制策略研究 被引量：34
15
作者 谈竹奎 文贤馗 +2 位作者 杨涛 曾鹏 胡明辉 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期181-187,共7页
双馈感应风力发电机是一种具有三相励磁绕组结构的异步电机,其运行具有变速恒频的特点,因而在新型电力系统中的风力发电领域有着重要的应用价值。利用Park变换,构建了dq坐标系下的数学模型,实现了电机的有功、无功功率的解耦控制。并且... 双馈感应风力发电机是一种具有三相励磁绕组结构的异步电机,其运行具有变速恒频的特点,因而在新型电力系统中的风力发电领域有着重要的应用价值。利用Park变换,构建了dq坐标系下的数学模型,实现了电机的有功、无功功率的解耦控制。并且利用电压定向矢量控制的方法,实现双馈感应风力发电机的变速恒频运行。之后搭建一套完整的双馈感应风力发电机及其控制系统的模型,并对所提控制策略的效果进行了验证。仿真结果表明,该控制策略对功率指令值具有良好的跟踪效果,并可以在变化的风速下实现稳定的变速恒频运行。 展开更多
关键词 新型电力系统 双馈感应风力发电机 坐标变换 变速恒频 功率解耦
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新型转子电流混合控制的变速恒频异步风力发电系统 被引量：25
16
作者 苑国锋 柴建云 李永东 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第15期76-80,共5页
在分析变速恒频风力发电系统转子变流器组成特点的基础上,提出并实现了一种基于TMS320LF2407A和TMS320VC33双数字信号处理器芯片的新型转子电流混合控制的变速恒频异步风力发电系统,同时对该系统的运行控制、并网控制技术进行了实验研... 在分析变速恒频风力发电系统转子变流器组成特点的基础上,提出并实现了一种基于TMS320LF2407A和TMS320VC33双数字信号处理器芯片的新型转子电流混合控制的变速恒频异步风力发电系统,同时对该系统的运行控制、并网控制技术进行了实验研究。该新型转子电流混合控制结构能显著降低转子变流器的硬件成本和控制技术的复杂性,在全速范围内实现输出有功和无功功率的独立调节。实验结果表明,该新型转子电流混合控制结构可以满足变速恒频风力发电机系统的运行要求,同时实现了发电机的输出功率因数可控。 展开更多
关键词 变速恒频 风力发电 混合控制 矢量控制 电力系统
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变速恒频双馈风力发电运行综合控制策略 被引量：25
17
作者 吴国祥 黄建明 +2 位作者 陈国呈 蔚兰 俞俊杰 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期435-441,共7页
根据交流励磁变速恒频风力发电的运行特点,将矢量控制的电网电压定向技术应用在双馈电机的并网发电上,提出了一种基于电网电压定向的变速恒频双馈风力发电运行综合控制策略,实现了与定子磁链定向矢量控制相同的功能,且省去了定子磁链观... 根据交流励磁变速恒频风力发电的运行特点,将矢量控制的电网电压定向技术应用在双馈电机的并网发电上,提出了一种基于电网电压定向的变速恒频双馈风力发电运行综合控制策略,实现了与定子磁链定向矢量控制相同的功能,且省去了定子磁链观测器,简化了算法。建立了变速恒频风力发电柔性并网、稳态运行和电网波动情况下不脱网运行的控制模型,实现了宽范围变速条件下无冲击电流并网、输出功率的解耦控制和最大功率点跟踪。在变速恒频并网发电系统中,发电机与电网之间是一种柔性连接关系,仿真和实验结果证明了控制策略的正确性与有效性。 展开更多
关键词 变速恒频 电网电压定向 柔性并网 最大功率点跟踪 不脱网运行
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双馈感应发电机的直接功率控制策略 被引量：18
18
作者 张俊峰 毛承雄 +1 位作者 陆继明 吴建东 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期31-35,共5页
建立了单机与无穷大系统相连的双馈感应发电机(DFIG)数学模型,并以定子电压综合矢量恒定为控制约束,提出了一种双馈感应发电机的励磁控制策略。该控制策略仅需测量定子侧电压、电流信号,简化了控制系统。利用该策略对并网双馈感应发电... 建立了单机与无穷大系统相连的双馈感应发电机(DFIG)数学模型,并以定子电压综合矢量恒定为控制约束,提出了一种双馈感应发电机的励磁控制策略。该控制策略仅需测量定子侧电压、电流信号,简化了控制系统。利用该策略对并网双馈感应发电机有功、无功稳态调节特性及机端三相对地突然短路的过渡过程进行了仿真研究。结果表明,该方法能够实现有功和无功的独立控制,且具有良好的动态性能。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 直接功率控制 变速恒频 空间电压矢量 数值仿真
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风力发电系统中大功率变流器的应用 被引量：27
19
作者 李建林 朱颖 +1 位作者 胡书举 许洪华 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期169-175,共7页
风电系统对中压大功率变流器的需求日益增加,大功率变流器已引起人们极大的兴趣。直接驱动型变速恒频风力发电是一种新型的发电技术,它具有无齿轮箱、机械磨损小、整机效率高,运行维护成本低等优点,在风力发电领域中有着很好的应用前景... 风电系统对中压大功率变流器的需求日益增加,大功率变流器已引起人们极大的兴趣。直接驱动型变速恒频风力发电是一种新型的发电技术,它具有无齿轮箱、机械磨损小、整机效率高,运行维护成本低等优点,在风力发电领域中有着很好的应用前景。为掌握变流器的设计制造技术,推动我国风电事业的发展,首先对直驱型变速恒频风力发电系统基本拓扑结构进行了对比分析,着重介绍了直接驱动型风力发电系统几种大功率变流器拓扑结构,比较了各种拓扑结构的优缺点、技术难点,以及实际应用中存在的问题,并对大功率变流器在风力发电系统应用中的可行性进行了相关分析与探讨,为直驱风力发电系统拓扑结构的选型提供了参考基础。采用的二极管箝位五电平级联H桥拓扑,结合了二极管箝位型多电平和级联H桥多电平的优势,需要较少的箝位二极管和独立直流电源,即可进一步提高输出电压等级,使用移相变压器和12脉波整流器作为输入电路,可以方便地应用在使用多相永磁同步发电机的直驱风电系统中。仿真和实验结果证实了所采用的拓扑及其控制方法的有效性。 展开更多
关键词 风电系统 变速恒频 直接驱动 大功率 多电平变流器 拓扑
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基于BP神经网络的PID变桨距风电机组控制 被引量：22
20
作者 邢作霞 郑琼林 +1 位作者 姚兴佳 王发达 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2006年第6期681-686,共6页
针对变速变距型风力发电机组的液压驱动式变距执行机构,提出基于BP神经网络的PID变桨距控制方法,以解决变桨距机构的非线性、参数时变性、抗干扰、滞后性控制问题.分析了三种不同工况下的液压油路变化、数学模型和参数变化,阐述了BP神... 针对变速变距型风力发电机组的液压驱动式变距执行机构,提出基于BP神经网络的PID变桨距控制方法,以解决变桨距机构的非线性、参数时变性、抗干扰、滞后性控制问题.分析了三种不同工况下的液压油路变化、数学模型和参数变化,阐述了BP神经网络的PID控制算法,并根据7.5 kW变速恒频试验机组液压变距机构设计数据进行仿真结果比较、分析. 展开更多
关键词 变速恒频 风电机组 变距控制 神经网络 PID算法
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