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在风电产业发展过程中,陆地低风速区域和海上正成为两大热点开发领域。随之而来的是风电机组的叶片更长,叶片根部的载荷更大,所需的变桨驱动力矩也相应增大,传统的单个电机驱动单个叶片的电动变桨已经很难满足要求。液压变桨系统具有结构简单,推力大、频带宽等特点,在低风速机组和未来的更大容量的海上风电机组运用中越来越有优势。针对现在运行的风电机组存在响应迟滞、功率波动、抗干扰性不足等问题,使液压变桨风电机组工作性能更优,本文基于风电机组的控制理论及桨距角调节原理,对液压变桨风电机组研究,主要内容如下:(1)对液压和电动变桨方案进行了对比分析,得出液压变桨系统在低风速区域及海上大容量风电机组更具有竞争优势。通过对叶片进行受力分析计算,得出叶片转动需要的驱动力。(2)搭建液压变桨系统数学模型及物理模型并仿真,结果表明:搭建的数学模型在开桨与顺桨过程控制达到最优结果需要不同的PI值;搭建的物理模型在PI的控制下,能完成液压变桨系统的开桨、顺桨功能,噪声干扰信号的存在降低了液压变桨系统的控制精度。(3)为了深入研究液压变桨系统的工作性能,根据风电机组的组成构建液压变桨风电机组系统模型并进行仿真,结果表明:液压变桨风电机组运行在额定风速以下时风能利用率不足,运行在额定风速以上时风轮转速、功率波动,同时抗噪声干扰能力不够。(4)针对液压变桨系统控制精度不足及液压变桨风电机组风能利用率低、功率波动、抗干扰能力不够等问题,设计了模糊PI控制器与无迹卡尔曼滤波器,分别对液压变桨系统和液压变桨风电机组进行仿真,结果表明:液压变桨系统的响应时间减少,控制精度提高;液压变桨风电机组的风能利用系数达到设计值,风轮转速稳定,功率平稳,抗噪声干扰能力增强。