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燃烧化石能源而造成的环境污染问题日益严峻,为了实现可持续发展,我国正在大力发展可再生能源。风能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源,受到了人们的亲睐,我国的风电产业也得到了快速的发展。风电产业的核心是风电技术。本文以国产的兆瓦级风电机组HTWY-1500为研究对象,对风力机变桨距控制技术进行了深入的研究。首先,本文基于风力机桨叶的空气动力学特性,对变桨距的原理进行了描述与分析,对风和风力机的各组成部分进行建模分析。其次,针对桨距角变化对于功率控制的非线性,提出了一种基于增益调度的PID变桨控制策略。增益调度控制策略提供了一套控制参数的更新机制,根据变桨角度对PID控制器的增益进行更新,使输出功率稳定在额定功率附近。仿真研究表明,与传统PID控制策略相比,采用带增益调度PID控制策略的输出功率更稳定,功率超调量更小,鲁棒性更强。再次,为了减小风轮叶片上的不平衡载荷,分别采用了方位角反馈和载荷反馈两种独立变桨距控制策略,并进行了仿真研究。分析了由于风切变和塔影效应对风速分布的影响,并通过仿真验证了只采用集中变桨控制对风力机输出功率和桨叶弯矩产生的影响,讨论了叶片产生不平衡负载的原因及其危害,建立了风轮二维平面内的风速分布。基于方位角反馈的独立变桨策略根据风轮叶片所处的方位进行风速预估来改变桨距角;基于载荷反馈的独立变桨策略则根据叶片弯矩与平均计算模型的差值大小来实时调整桨距角。通过仿真结果表明,两种策略都能够有效的减小叶片的不平衡载荷,尤其是基于载荷反馈的独立变桨距控制具有更好的效果,并且在减小风轮的俯仰载荷和偏航载荷方面作用明显,且抵御随机风速的能力更强。最后,根据两种独立变桨距控制策略分别编写DLL控制器,采用Bladed软件进行仿真验证,得出所设计的控制策略能满足控制系统要求,从而验证了本文提出的理论及方法是可行及有效的。