风能作为一种清洁的可再生能源,具有巨大的优越性和利用前景。经过数十年的不断发展,风力发电技术已经发展成为最具开发条件和发展前景的风能利用技术。为了提高风能利用率,提高风电机组的发电效益,降低风力发电的成本,各国对风电机组偏航系统展开了深入研究,偏航系统执行对风控制方面取得了较大进步。但偏航重启对风控制方面的研究进展缓慢,本文从节能降耗的角度分析研究低风速下风力发电机组的偏航成本、风速分布对偏航的影响,采用模糊控制的方法改进传统的偏航控制策略。主要研究内容如下:(1)本文首先对风力发电机组中的偏航控制系统进行研究,分析了影响偏航控制的因素,介绍了偏航控制系统的结构。研究了风向、风速变化对偏航控制系统产生的影响。(2)通过研究分析大型风电机组采用的偏航重启对风策略,改进基于偏航误差角θ和时延阈值T来控制偏航电机的重启对风策略。分析计算风电机组偏航损耗和运行维护费用,构建基于偏航损耗的代价函数,提出考虑了低风速下风力发电机组的偏航成本的重启对风策略。(3)对风电机组各个部分的功能和原理进行研究分析,在Matlab/Simulink平台中对风机进行建模,设计爬山算法主程序,搭建了基于爬山算法的偏航执行对风控制仿真模块和基于损耗计算的偏航重启对风仿真模块,并对提出的偏航系统执行对风策略和偏航系统重启对风策略的性能进行仿真,来验证算法的可行性与有效性。(4)对风速分布和风电机组功率变化速度之间的关系进行分析研究,进一步改进上述提出的重启对风策略,提出基于模糊控制的偏航系统重启对风策略。仿真结果表明:新的重启对风策略能实现偏航机构动作次数从功率增长较慢的低风速区向中风速区的转移,在提高风机偏航发电效益的同时,延长了偏航系统寿命。