风力发电机组的偏航控制系统,采用主动对风控制策略,通过安装在机舱尾部的风向标反馈风向标角度决定是否偏航,从而实现实时调节风轮的迎风位置,使得机组实现最大风能捕获和降低载荷。如何提高风能捕获的精度,提高发电量成为一个重要的问题。通过论述偏航系统的组成和功能,剖析偏航系统控制原理。针对目前采用的风向标控制策略的不足,提出分两步解决的方案。对风向标不能发挥作用的±15°以内进行功率—转速的控制,并对传统风向标控制提出优化方案。本文主要是围绕风力发电机组偏航控制系统的对风精度和控制策略展开的,主要内容如下：(1)对风向标角度±15°以外发挥作用的偏航控制器1建模仿真并提出优化方案。基于传统风向标控制策略来建立偏航控制器1的模型,根据风向标的测量精度和经验值来确定偏航动作的参考数据。并对偏航控制器1做两方面的优化工作：一是,根据叶素—动量理论进行偏航倾转角补偿处理,以修正由于叶轮旋转所造成的涡流对风向标角度测量的误差,以提高机组的对风精度；二是,结合当地风资源的风向分布频率生成风向玫瑰图,作为设置不同的偏航动作延迟时间的依据,从而减少偏航的次数来降低机组的载荷。(2)对风向角度±15°范围以内发挥作用的偏航控制器2进行建模和分析,偏航控制器2是通过跟踪发电机转速的变化来指导偏航的动作。将偏航角度的变化影响纳入到机组的整机控制中考虑,对风力发电机组建模和仿真,包括叶轮气动和机械以及变桨控制器和扭矩控制器模型。不断追踪最优发电机转速,从而进行偏航动作的判断,寻求功率的最大化。(3)从载荷的降低、功率的增加,硬件实现的简易性三个方面来论证新型控制器的可行性和经济效益。