【摘要】：图7-8风能利用系数曲线从图7-6中可以看出：①1～8s时，风速小于9.5m/s，变桨距系统不产生任何动作，桨距角为0；②8～17s时，风速大于9.5m/s，这时开始对风力机进行变桨距控制；③17～18s期间，风速在9m/s和9.5m/s之间变化，由于滞环比较器的作用，风力机进行变桨距控制且变桨距曲线平滑、无大的波动，证明了在额定风速附近仿真设计的滞环比较器对变桨距系统有一定的抗扰动作用；④22～24s期间，系统进行变桨距控制。
以一个1.5MW的风力发电机实例进行分析，主要针对额定风速以上进行仿真研究。风力发电机组的主要参数为：风轮半径R=41.5m；塔架高度h=66m，悬垂距离x=4m；塔架半径c=2.1m；额定转速ω=18.5r/min；风切变系数α=0.2；空气密度ρ=1.225kg/m3。
首先在Matlab/simulink中搭建仿真模型，在实际工程中变桨距系统大多采用传统的PID控制，虽然目前有很多学者开始在变桨距系统中研究智能控制器，但是从实际运行情况来看还是传统的PID控制更简单方便、安全可靠，能够满足控制要求。建模过程希望能够通过两个滞环比较器使变桨距控制器运行过程更加平稳，鲁棒性更强。
仿真实验在随机风速条件下进行，模拟随机风曲线如图7-6所示，图7-7为桨距角曲线，图7-8为风能利用系数曲线。设额定风速为9.5m/s。
图7-6 模拟随机风曲线
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图7-7 桨距角曲线
图7-8 风能利用系数曲线
从图7-6中可以看出：①1～8s时，风速小于9.5m/s，变桨距系统不产生任何动作，桨距角为0；②8～17s时，风速大于9.5m/s，这时开始对风力机进行变桨距控制；③17～18s期间，风速在9m/s和9.5m/s之间变化，由于滞环比较器的作用，风力机进行变桨距控制且变桨距曲线平滑、无大的波动，证明了在额定风速附近仿真设计的滞环比较器对变桨距系统有一定的抗扰动作用；④22～24s期间，系统进行变桨距控制。
总之，在随机风速作用的30s时间内，带有滞环比较器的变桨距控制系统能够在额定风速附近平滑过渡，具有一定的抗扰动能力。
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