的优势所在。风力发电机组控制目标通常有很多项，控制方法多种多样，但目前亟待解决的两个核心问题是风能的最大捕获以提高风能转换效率以及改善电能质量问题为实现最大风风力发电机的设计及风力发电系统的研究能捕获，风力机有三种典型的运行状态低风速段实行变速运行，可保持个恒定的风能利用系数值，根据风速变化控制风力机转速，使叶尖速比不变，直到转速达到极限转速达到极限后，风速进步加大时按恒定转速控制风力机运行，直到输出最大功率，此时的风能利用系数不定是最大值超过额定风速时，输出功率达到极限，按恒功率输出调节风力机。风力发电系统的最优控制原理最优控制是现代控制理论的个重要组成部分，也是将最优化理论用于控制问题的种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多最成熟的个分支，已广泛应用于电力系统交流传动电力电子等领域。对般线性最优控制系统,式中为阶矩阵为阶矩阵。性能指标,其中为终端时间为终端状态,由此最优控制问题可表述为求允许控制使系统由初始状态出发在时间间隔,内，到达目标集,，并使性能指标为最小。对线性最优控制求解问题主要有变分法和极大值原理，如果性能指标采用二次型性能指标其中分别为状态量与控制量的权矩阵，则最优控制系统的设计转化为从黎卡提方程中解出阵从而得到最优控制的问题。对二次性能指标，如何选择权矩阵是项较困难的工作，如选择不同的，那么其最优控制则是针对由该所确定的性能指标而言的。因此，如何恰当地选择权阵是线性最优控制设计中需注意的问题。在最优控制中，性能指标的选取直接表明了设计者的控制目的若选时间，则为时间最优若选状态，则为状态最优若选择控制，则为能量最优若选择谐波损耗，则为谐波损耗最优控制。风力发电系统所应用的控制方法中，以传统的控制最多，也最为常见，其次就是最优控制。风力发电机的设计及风力发电系统的研究最大风能捕获控制控制发电机转距实现最大风能捕获控制为实现最大风能捕获控制，简称，风力发电系统必须实行变速运行，使系统能够在不同风速下都能获得个最佳叶尖速比变速方法分为两大类为主动变速，即通过改变风轮的桨距角，改变风电系统的总的输入气动转矩另为被动变速，即根据测量风速，调节与发电机部分相联的逆变器的导通角，调节发电机的电磁转矩。相对恒速风力发电机组，变速风力机虽然可以增加风能捕获功率，但通常需要个等容量的功率变换器相匹配，大大增加机组的制造成本。从目前的国内外研究来看，双馈或无刷双馈发电机是个较为理想的选择这类电机不仅可使功率变换器的容量降低为机组额定容量的，而且对个固定的功率或速度运行点，可调节电机上功率绕组和控制绕组间的功率流向，降低损耗。基于的风速估计器及最大效率点跟踪的研究模型，设计最优控制器，可以优化无刷双馈变速风力发电系统的输出功率。异步发电机磁场定向控制，可实现电机的有功与无功功率的解耦转矩与功率因数的解耦，使电机功率因数可调。将最优控制应用于定子磁场定向高效全控型双馈风力发电机中，电机定转子边各有套书馆的工作人员热情的服务，为我查找资料提供了方便。最后感谢学校领导的监督与支持和家人的大力支持与鼓励,是对应的电流比例系数。所以本系统采用超导储能单元,可以提高整个系统的输出。控制系统为使风力机组能够稳定运行，必须对其进行有效的控制。考虑到风力发电机组的特殊性，按重要性的顺序，控制器应依次满足以下要求风能转换系统是稳定的运行过程中，在各种不确定的的因素如阵风剪切风负载变化作用下具有鲁棒性控制代价小即对不同输入信号的幅值有定限制，如调向的时问等最大限度地将风能转换为电能，即在额定风速以下，可能使发电机在每种风速时，输出的电功率达到最大，额定风速以上时则保持输出电功率为常量风力发电机输出的电功率保持恒压恒频，有较高的电能品质质量。在变速恒频风力发电控制系统中，需要种功率转换装置将发电机发出的电能控制为恒频。其主要组成环节及作用如下发电机把风力机输出的机械能转变为电能。发电机侧变流器由自关断器件如等构成的变流器，采用定的控制方法将发电机发出的变频的交流转换为直流。直流环节般直流环节的电压控制为恒定。网侧变流器由自关断器件构成的变流器，采用种控制方法使直流电转变为三相正弦波交流电如的三相交流电，并能有效的补偿电网功率因数。变压器通过变压器以及些开关设备和保护设备，把电能变为高压交流电如或等。其中可称为变频器，其能量流向在些控制方案中是双向的，上述变频器为交直交变频器，也有采用交交变频器的。另外，在有的方案中发电机的全部功率通风力发电机的设计及风力发电系统的研究过变频器进行转换，而有的方案只有部分功率通过变频器进行转换。变速恒频风力发电系统运行控制的总体方案变速恒频风力发电追踪和最大风系统运行控制的总体方案是额定风速以下风力机按优化桨矩角定浆距运行，由发电机控制子系统来控制转速，调节风力机叶尖速比，从而实现最佳功率曲线的能量的捕获在额定风速以上风力机变桨距运行，由风力机控制系统通过调节节距角来改变风能系数，从而控制风电机组的转速和功率，防止风电机组超出转速极限和功率极限运行而可能造成的事故。因此，额定风速以下运行是变速恒频发电运行的主要工作方式，也是经济高效的运行方式，这种情况下变速恒频风力发电系统的控制目标就是追踪与捕获最大风能。为此，必须研究风电系统最大风能捕获运行的控制机理和控制方法。风力机最佳运行原理台风轮半径为的风力机，在风速下运行时，它所产生的机械功率式中空气密度，风力机的输出功率系数般，最大可达风力机的扫掠面积，风速，从式可以看出在定的风速下，值越大，风能转化为机械能的效率就越高。而风能利用系数叶尖速比关系的叶尖速比可表示为式中风力机的机械转速叶片半径迎面风速由上可知，在为个特定值时对应个最大的，但是恒速恒频风力发电机几乎不变，而风速是不断变化的，所以恒速恒频风力发电机总是工作于低效状态。如果当风速变化的时候，通过适当地调节发电机转子转速，使得为个特定值不变，从而能保持最大的，即能最大限度的利用风能。这就是变速恒频技术全控的红外发光二极管的发射距离大大增加。常见的红外发光二极管，其功率分为小功率中功率和大功率以上三大类。要使红外发光二极管产生调制光，只需在驱动管上加上定频率的脉冲电压。用红外发光二极管发射红外线去控制受控装置时，受控装置中均有相应的红外光电转换元件，如红外接收二极管，光电三极管等。实用中已有红外发射和接收配对的二级管。红外线发射与接收的方式有两种，其是直射式，其二是反射式。直射式指发光管和接收管相对安放在发射与受控物的两端，中间相距定距离反射式指发光管与接收管并列起，平时接收管始终无光照，只在发光管发出的红外光线遇到反射物时，接收管收到反射回来的红外光线才工作。双管红外发射电路，可提高发射功率，增加红外发射的作用距离。光敏二极管光敏二极管也叫光电二极管。光敏二极管与半导体二极管在结构上是类似的,其管芯是个具有光敏特征的结，具有单向导电性，因此工作时需加上反向电压。无光照时,有很小的饱和反向漏电流,即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时,饱和反向漏电流大大增加，形成光电流,它随入射光强度的变化而变化。当光线照射结时，可以使结中产生电子空穴对，使少数载流子的密度增加。这些载流子在反向电压下漂移，使反向电流增加。因此可以利用光照强弱来改变电路中的电流。常见的有等系列。光敏二极管是利用硅结受光照后产生光电流的种光电器件。光敏二极管的电路符号外形见图所示。其封装有金封和塑封两种即圆柱形和扁方形。有的光敏二极管为了提高其稳定性，还外加了个屏蔽接地脚，外形似光敏三极管。光敏二极管工作于反向偏压，其光谱响应特性主要由半导体材料中所掺的杂质浓度所决定。同型号的光敏二极管在定的反偏电压相同强度和不同波长的入射光照射下，产生的光电流并不相同，但有最大值。不同型号的光敏二极管在同反偏电压同强度的入射光照射下，所产生的光电流最大值也不相同，且光电流最大值所对应的入射光的波长也不相同。图的曲线分别是光敏二极管的光谱响应特性曲线。由图可看出，它们的光电流的最大值分别在可见光区和红外线区，其中二极管的光谱响应值最大。由于光敏二极管的基本结构也是个结，故其检测方法也与普通二极管相同，其测得的正反向电阻也类似于普通二极管，但在测反向电阻遇光照时，阻值会明显减小，否则说明管子已损坏。附表给出部分光敏二极管的主要参数，供参考。光敏二极管构成的路灯自动控制电路。其原理是白天受光照时光敏二极管反向电阻减小，足以使复合管饱和导通的电流注入复合管基极，于是饱和导通继电器得电常闭触头被吸下路灯供电回路被切断灯泡熄灭。天黑时因光照很小光敏二极管反向电阻大增退出饱和而截止失电常闭触头复位电灯供电回路接通路灯点亮。第六章声光报警电路定时器组成的声光报警电路。发射器电路原理与原理图它由主振电路和发送电路组成。在该电路中，为开关，组成个振荡频率约为的多谐振荡器，由振荡器脚输出调制脉冲通过红外发送管向外发送发射器电路原理图图接收器原理图红外接电路图该电路由定时器接成的个低频多谐振荡器与单片机组成。其振荡频率约的优势所在。风力发电机组控制目标通常有很多项，控制方法多种多样，但目前亟待解决的两个核心问题是风能的最大捕获以提高风能转换效率以及改善电能质量问题为实现最大风风力发电机的设计及风力发电系统的研究能捕获，风力机有三种典型的运行状态低风速段实行变速运行，可保持个恒定的风能利用系数值，根据风速变化控制风力机转速，使叶尖速比不变，直到转速达到极限转速达到极限后，风速进步加大时按恒定转速控制风力机运行，直到输出最大功率，此时的风能利用系数不定是最大值超过额定风速时，输出功率达到极限，按恒功率输出调节风力机。风力发电系统的最优控制原理最优控制是现代控制理论的个重要组成部分，也是将最优化理论用于控制问题的种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多最成熟的个分支，已广泛应用于电力系统交流传动电力电子等领域。对般线性最优控制系统,式中为阶矩阵为阶矩阵。性能指标,其中为终端时间为终端状态,由此最优控制问题可表述为求允许控制使系统由初始状态出发在时间间隔,内，到达目标集,，并使性能指标为最小。对线性最优控制求解问题主要有变分法和极大值原理，如果性能指标采用二次型性能指标其中分别为状态量与控制量的权矩阵，则最优控制系统的设计转化为从黎卡提方程中解出阵从而得到最优控制的问题。对二次性能指标，如何选择权矩阵是项较困难的工作，如选择不同的，那么其最优控制则是针对由该所确定的性能指标而言的。因此，如何恰当地选择权阵是线性最优控制设计中需注意的问题。在最优控制中，性能指标的选取直接表明了设计者的控制目的若选时间，则为时间最优若选状态，则为状态最优若选择控制，则为能量最优若选择谐波损耗，则为谐波损耗最优控制。风力发电系统所应用的控制方法中，以传统的控制最多，也最为常见，其次就是最优控制。风力发电机的设计及风力发电系统的研究最大风能捕获控制控制发电机转距实现最大风能捕获控制为实现最大风能捕获控制，简称，风力发电系统必须实行变速运行，使系统能够在不同风速下都能获得个最佳叶尖速比变速方法分为两大类为主动变速，即通过改变风轮的桨距角，改变风电系统的总的输入气动转矩另为被动变速，即根据测量风速，调节与发电机部分相联的逆变器的导通角，调节发电机的电磁转矩。相对恒速风力发电机组，变速风力机虽然可以增加风能捕获功率，但通常需要个等容量的功率变换器相匹配，大大增加机组的制造成本。从目前的国内外研究来看，双馈或无刷双馈发电机是个较为理想的选择这类电机不仅可使功率变换器的容量降低为机组额定容量的，而且对个固定的功率或速度运行点，可调节电机上功率绕组和控制绕组间的功率流向，降低损耗。基于的风速估计器及最大效率点跟踪的研究模型，设计最优控制器，可以优化无刷双馈变速风力发电系统的输出功率。异步发电机磁场定向控制，可实现电机的有功与无功功率的解耦转矩与功率因数的解耦，使电机功率因数可调。将最优控制应用于定子磁场定向高效全控型双馈风力发电机中，电机定转子边各有