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随着社会生产力水平的提高和经济的迅速增长,对于能源的需求也在快速增加。面对当前世界范围的煤、石油等资源的严重危机和日益严峻的环境污染,优化能源结构,提高能源利用率已成为各国研究的热点之一。实践证明,利用天然气发电在补充电力不足,合理利用资源以及推动经济发展等方面能起到重要作用。因此,研究天然气发电具有积极的经济效益和社会效益。 本文从天然气发电机组实验台架的设计入手,对天然气发动机进行了选择、改装,同时根据匹配原则选取了发电机,并组建了实验台架;基于C8051F040单片机,设计了控制系统软硬件,检测发电机输出电压、电流、频率、发动机转速,同时控制节气门开度,从而控制频率稳定;分析了传统的通过研究系统原理从而建立模型方法的局限性,尝试通过实验数据,并以BP神经网络为工具,对所研究的天然气发电机组进行了建模,并做出了系统的稳态特性曲线;在频率控制方面,分析了传统的PID控制的优缺点,将模糊控制运用到PID参数的调整中,实现模糊PID控制,又将扰动直接控制与反馈控制相结合,形成复合控制。 通过实验证明,本次所研究的天然气发电机组已经达到预期目标。随着研究的深入发展,此种发电机组在将来的实际应用中必将发挥重要的作用。