统速比以获得最大风能高风速时能利用风轮转速的变化,储存或释放部分能量,提高传动系统的柔性,使功率输出更加平稳,其功率曲线如图所示。因而在更大容量上,调速风力发电机组将取代恒速风力发电机组而成为风力发电机的主力机型。调速风力发电机组的控制主要分成两个部分在额定风速以下时,调节发电机转速使之跟随风速变化,以获得最佳叶尖速比因此可作为跟踪问题来处理在高于额定风速时,主要通过变桨距系统改变桨叶桨距来限制风力机获取能量,使风力发电机组保持在额定值发电,并使系统失速负荷最小化。台变速风力发电机组通常需要两部分控制器,个通过电力电子装置控制发电机的转速,另个通过伺服系统控制桨叶桨距角。由于风力机可获取的能量随风速的三次方增加,因此在输入量大幅度地快速地变化时,要求控制增益也随之改变,通常选用标准工控制器。近年来,由于模糊逻辑控制技术在工业控制领域的巨大成功,基于模糊逻辑控制的智能控制技术将引入调速风力发电机组控制系统中。基本特性风力机的特性通常由簇功率系数的性能曲线来表示,功率系数是风力机叶尖速比的函数,如图所示。对于恒速风力发电机组,发电机转速的变化只比同步转速高百分之几,但风速的变化范围可以很宽。叶尖速比也可以在很宽范围内变化,因此它只有很小的机会运行在点。在风速定的情况下,风轮获得的功率将取决于功率系数。如果在任何风速下,风力机都能在点运行,便可增加其输出功率。根据图,在任何风速下,只要使得风轮的叶尖速比就可维持风力机在下运行。这就是调速风力发电机组进行转速控制的基本目标。但是由于风速测量的不可靠性,才良难建立转速与风速之间直接的对应关系。实际上我们并不是根据风速变化来调整转速的。为了不用风速控制风力机,可以修改功率表达式,以消除对风速的依赖关系,按已知的和计算。如用转速代替风速,则可以导出功率是转速的函数,立方关系仍然成立,即最佳功率与转速的立方成正比从理论上讲,输出功率是无限的,它是风速立方的函数。但实际上,由于机械强度和其他物理性能的限制,输出功率是有限度的,超过这个限度,风力发电机组的些部分便不能工作。因此变速风力发电机组受到两个基本限制功率限制,所有电路及电力电子器件受功率限制转速限制,所有旋转部件的机械强度受转速限制。变速风力发电机组运行区域恒定区在恒定区,风力发电机组受到功率转速曲线控制,用目标功率与发电机实测功率之偏差驱动系统达到平衡。功率转速特性曲线的形状由和决定。图给出了转速变化时不同风速下风力发电机组功率与目标功率的关系。如图,假定风速是,点是转速为转分时发电机的工作点,点是风力机的工作点几,它们都不是最佳点。由于风力机的机械功率大于电功率,过剩的功率使转速增大,它等于和两点的功率之差。随着转速增大,目标功率遵循曲线持续增大。同样,风力机的工作点也沿曲线变化。工作点和最终将在点交汇,风力机和发电机在点功率达到平衡。当风速是时,发电机的工作点是,风力机的工作点是。由于发电机负荷大刊孔力机产生的机械功率,故风轮转速减小。随着风轮转速的减小,发电机的功率不断修正,沿曲线变化。随着风轮转速降低,风轮功率与发电机功率之差减小,最终二者将在点交汇。转速恒定区如果保持定,即使没有达到额定功率,发电机最终将达到其转速极限,此后风力机进入转速恒定区。在这个区域,随着风速的增大,发电机转速保持恒定,功率在到达极限之前直增大,风力机在较小的兄区工作。功率恒定区随着功率的增大,发电机最终将达到其功率的极限。在功率恒定区,改变风轮桨叶的节距角,使值迅速降低,从而保持功率不变。第四章变桨距变速风力发电机组设计变桨距变速风力发电机组总控制策略根据变桨变速风力发电机组在不同区域的运行情况,将基本控制策略确定为低于额定风速时,跟踪曲线,以获得最大能量高于额定风速时,跟踪曲线,并保持输出稳定。假设起动前发电机组的桨叶节距角处于恒定角度。当风速达到起动风速后,风轮转速由零增大到发电机可以切入的转速,值不断上升,风力发电机组开始作发电运行。通过对发电机转速进行控制,风力发电机组逐渐进入恒定区,这时机组在最佳状态下运行。随风速增大,转速也增大,最后达到个允许的最大值,这时,只要功率低于允许的最大功率,转速便保持恒定。达到功率极限后,发电机组进入功率恒定区,这时随风速的增大,必须使值减小,使叶尖速比减少的速度比在转速恒定区更快,从而使风力发电机组在较小的值下作恒功率运行。高于额定风速时,变速风力发电机组的变速能力主要用来提高传动系统的柔性。为了获得良好的动态特性和稳定性,在高于额定风速的条件下采用桨叶节距控制能够取得更为理想的效果。因为在高于额定风速时,我们追求的是稳定的功率输出,采用变桨距调节,可以限制转速变化的幅度。当桨叶节距角向增大方向变化时,值得到了迅速有效的调整,功率为最大允许值。低于额定风速时,采用控制器改变发电机定子电压,以此调节发电机反力矩来改变转速,选取,,桨叶节距角最初被置为。高于额定风速时,采用控制器调节桨叶节距角来改变值,选取,,。当风速变化时,各种风况下输出功率和发电机转速的仿真结果如下所示当风速变化时,各种风况下输出功率和发电机转速的仿真结果如下所示当风速时,即风力发电机达到额定功率后,异步电动机的输出功率和转速的仿真如下图图所示。从仿真结果可以看出在低风速和高风速的起始阶段,输出功率和发电机转速都有定程度的超调和波动,尤其是在高风速时,输出功率超过允许的最大值。而且整个系统在控制时达到稳态所需的时间较长。这是因为控制器过分依赖于控制对象的模型参数及理论推导假设条件太严格,对于模型参数变化范围大非线性多变量的系统,难以满足要求。为了让风力发电机能够平稳的运行,并减少磨损延长寿命,设计好的控制器对风力发电机组进行控制是很必要的。本章小结本章介绍了变桨距变速风力发电机组并制定了总的控制策略,在建立了数学模型的基础上,设计了控制器并进行了仿真,结果未能达到满意效果,还需设计理想的控制器。第五章结论风力发电是涉及空气动力学自动控制机械传动电机学力学材料学等多学科的综合性高技术系工程安全名单才能继续使用。凡被发现可使人或动物致癌的物质,不得认为是安全的添加剂而以任何数量使用。联邦杀虫剂杀菌剂杀鼠剂法规定,任何农药在为定目的使用时不得对环境引起不适当的有害作用每种农药及其每种用途都必须申请登记,获准后才能合法出售及应用凡登记用于食用作物的农药必由国家环境保护局据申请厂商提交的资料批准其各自用途的食品残留限量,即在未加工的农产品及加工食品中允许的最高农药残留精神,精益求精的工作作风,深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成,谭老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持。四年多来,谭老师不仅在学业上给我以精心指导,同时还在思想生活上给我以无微不至的关怀,在此,谨向谭老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。在此,我还要感谢在起愉快的度过大学生活的舍的各位姐妹,正是由于你们的帮助和支持,我才能克服个个的困难和疑惑,直至本文的顺利完成。特别感谢我的同学丁苗苗,她对本课题做了不少工作,给予我不少的帮助。在论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少可敬的师长同学朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意,最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母,谢谢你们,参考文献谢敏,于永达对中国食品安全问题的分析上海经济研究孙明化学物质的应用对食品安全的影响食品科学,杨洁彬,王晶,王柏琴等食品安全性北京中国轻工业出版社,黄卫平食品中有机氯农药残留分析方法中国食品卫生检验杂志张莹,杨大进,方从容我国食品中有机氯农药残留水平分析农药科学与管理仲维科,郝戬,孙梅心等我国食品的农药污染问题农药,张忆华,杨家顺食品中的农约残留及些对策食品与发酵工业刘玲玲环境污染与食品安全中国食物与营养董秋洪,聂根新,涂田华等食品中重金属污染对人体健康的影响及其对策江西农业科技汪武新,刘学宁,罗若荣等食品铅污染与污染物综合指数分析中国公共卫生杨惠芬,邹宗富,金传玉等我国食品中铅含量的测定中国预防医学杂志汪武新,李晴,刘学宁等食品与环境中铅对儿童生长水平的影响分析广东微量元素科学杨居荣,查燕食品中重金属的存在形态及其毒性的关系应用生态学报杨惠芬,梁春穗,董仕林等食品中无机砷限量卫生标准的研究中国食品卫生杂志董钻环境污染与食品安全污染物及其危害新农业,赵琚如何减少饲料添加剂对动物食品安全的影响河南畜牧兽医天津轻工业学院食品工业教研室食品添加剂北京中国轻工业出版社,赵霖,鲍善芬世纪中国食品安全问题中国食物与营养梁燕君注意食品包装材料的安全性中国食品卫生杂志董士华食品包装材料的种类及安全卫生性中国商检化明利国际食品质量安全问题的历史变革监督与选择谭云现代食品的安全问题粮油食品科技,史贤明食品安全与卫生学北京中国农业出版社赵国洪实施体系确保食品安全卫生世界标准化与质量管理任发政,罗云波,蒋菁莉国外食品安全研究和管理的现状中国农业科技导报常学秀,施晓东土壤重金属污染与食品安全云南环境科学限量。世界卫生组织和粮农组织自年代组织制定了食品法典,规定了各种食物添加剂农药及统速比以获得最大风能高风速时能利用风轮转速的变化,储存或释放部分能量,提高传动系统的柔性,使功率输出更加平稳,其功率曲线如图所示。因而在更大容量上,调速风力发电机组将取代恒速风力发电机组而成为风力发电机的主力机型。调速风力发电机组的控制主要分成两个部分在额定风速以下时,调节发电机转速使之跟随风速变化,以获得最佳叶尖速比因此可作为跟踪问题来处理在高于额定风速时,主要通过变桨距系统改变桨叶桨距来限制风力机获取能量,使风力发电机组保持在额定值发电,并使系统失速负荷最小化。台变速风力发电机组通常需要两部分控制器,个通过电力电子装置控制发电机的转速,另个通过伺服系统控制桨叶桨距角。由于风力机可获取的能量随风速的三次方增加,因此在输入量大幅度地快速地变化时,要求控制增益也随之改变,通常选用标准工控制器。近年来,由于模糊逻辑控制技术在工业控制领域的巨大成功,基于模糊逻辑控制的智能控制技术将引入调速风力发电机组控制系统中。基本特性风力机的特性通常由簇功率系数的性能曲线来表示,功率系数是风力机叶尖速比的函数,如图所示。对于恒速风力发电机组,发电机转速的变化只比同步转速高百分之几,但风速的变化范围可以很宽。叶尖速比也可以在很宽范围内变化,因此它只有很小的机会运行在点。在风速定的情况下,风轮获得的功率将取决于功率系数。如果在任何风速下,风力机都能在点运行,便可增加其输出功率。根据图,在任何风速下,只要使得风轮的叶尖速比就可维持风力机在下运行。这就是调速风力发电机组进行转速控制的基本目标。但是由于风速测量的不可靠性,才良难建立转速与风速之间直接的对应关系。实际上我们并不是根据风速变化来调整转速的。为了不用风速控制风力机,可以修改功率表达式,以消除对风速的依赖关系,按已知的和计算。如用转速代替风速,则可以导出功率是转速的函数,立方关系仍然成立,即最佳功率与转速的立方成正比从理论上讲,输出功率是无限的,它是风速立方的函数。但实际上,由于机械强度和其他物理性能的限制,输出功率是有限度的,超过这个限度,风力发电机组的些部分便不能工作。因此变速风力发电机组受到两个基本限制功率限制,所有电路及电力电子器件受功率限制转速限制,所有旋转部件的机械强度受转速限制。变速风力发电机组运行区域恒定区在恒定区,风力发电机组受到功率转速曲线控制,用目标功率与发电机实测功率之偏差驱动系统达到平衡。功率转速特性曲线的形状由和决定。图给出了转速变化时不同风速下风力发电机组功率与目标功率的关系。如图,假定风速是,点是转速为转分时发电机的工作点,点是风力机的工作点几,它们都不是最佳点。由于风力机的机械功率大于电功率,过剩的功率使转速增大,它等于和两点的功率之差。随着转速增大,目标功率遵循曲线持续增大。同样,风力机的工作点也沿曲线变化。工作点和最终将在点交汇,风力机和发电机在点功率达到平衡。当风速是时,发电机的工作点是,风力机的工作点是。由于发电机负荷大刊孔力机产生的机械功率,故风轮
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