兆瓦级风力发电机组变桨距系统

以ECSxA系列变桨变频器为硬件平台,以非线性PID变桨控制算法为核心,设计了一种新的兆瓦级风力发电机组变桨距系统.通过软硬件的设计,较理想地实现了变桨距系统的电气控制,在实际应用中获得了良好的控制效果,实现了兆瓦级风力发电机组变桨距系统的自主开发.     

变桨距风电机组仿真模型与控制

针对变桨距风力发电机组,建立了包含风、空气动力、发电机、偏航系统以及桨距系统的模型,并对变桨距风力发电机组模型设计了控制逻辑和控制回路.偏航和变桨是影响发电机组功率的主要因素,在偏航模型和控制系统中充分考虑了偏航角的解缆问题以及风向突变时风机偏转方向的算法设计;在变桨模型和控制系统中,根据叶片的气动特性,进行了仿真.控制结果表明,设计的仿真模型和控制方案能够合理地展现变桨距风电机组的动态变化过程.     

大型风力发电机组变桨距控制技术研究

在研究风力发电控制技术中,变桨距控制因其特有的技术特点,常被用在大型风力发电机组中,以保证额定功率点以上输出功率的恒定和机组的安全运行.由于大型风力发电机组的非线性、时变、强耦合等特征,为进一步提高系统的稳定性,用加入单个神经元在线调整模糊控制查询表的变桨距控制算法;并用MATLAB软件对机组控制进行仿真.仿真结果表明,变桨距控制算法具有良好的静、动态特性,能较好地将功率限定在额定值附近.     

风力机变桨距控制策略研究

作为目前大型风力发电机组中应用最广泛的控制技术之一,变桨距控制在风速高于额定风速时,可以有效提高系统效率以及输出功率的稳定性。然而,风力发电机系统的复杂性、非线性以及空气动力学的时变性对变桨距控制产生影响。因此,变桨距系统的控制策略成为了风力发电技术的关键。对变桨距控制的工作方式以及关键性问题进行了研究,针对风电机变桨距系统的非线性、多变量、强耦合和时变性等特点,总结归纳了变桨距系统控制策略的研究现状,分析了不同控制策略的优缺点。最后,对变桨距系统控制技术的发展趋势进行了分析。     

基于欧姆龙PLC的风电机组变桨距系统

在风力发电系统中。变桨距控制技术关系到风力发电机组的安全可靠运行,影响风力机的使用寿命,通过控制桨距角使输出功率平稳、减小转矩振荡、减小机舱振荡,不但优化了输出功率。而且有效的降低噪音。稳定发电机的输出功率,改善桨叶和整机的受力状况。变桨距风力发电机比定桨距风力发电机具有更好的风能捕捉特性。现代的大型风力发电机大多采用变桨距控制。     

变速风力发电机组的自适应滑模变桨距控制

在风力发电系统稳定性优化控制的研究中,针对不确定性的变速风力发电机组的变桨距控制方式系统稳定性差的问题,提出了一种自适应全局快速Terminal滑模控制方法.建立变桨距风力发电机组动力学模型,针对模型中的未知环节,设计了自适应模糊逼近系统.采用由Terminal滑动模态和线性滑动模态组成的滑模模态,采用了自适应Terminal滑模变桨距控制器.根据Lyapunov稳定性理论证明了系统稳定性,并给出了具体的自适应律和不确定项边界的估计算法.对自然风下的机组变桨距控制情况进行了仿真,结果表明系统稳定且输出功率平稳.     

风力发电系统独立变桨距载荷优化控制研究

对风力发电系统独立变桨距控制原理进行阐述。建立了风力发电机组桨叶载荷的数学模型,利用Coleman坐标变换实现了将桨叶上的载荷转换成轮毂处倾斜方向和偏航方向的疲劳载荷,并且实现了二者的解耦,简化了控制器的设计;之后利用Coleman逆变换实现了桨距角的微调。该控制系统根据随机风速的变化,利用独立变桨控制对风力机桨叶桨距角进行实时调节,以达到减小风电机组关键部件载荷的目的。仿真结果表明,当风速达到额定值以上时,该控制策略在统一变桨距控制的基础上,不仅保证输出功率近似相等,而且减小了桨叶所承受的疲劳载荷,也减小了风力机组其他关键部件的疲劳载荷。     

MW级风电系统的变桨距控制及载荷优化

针对风速的随机性及不确定性的特性,以及大型变速变桨风电机组(Variable Speed Variable Pitch Wind Turbine,VSVP)在桨距控制过程中,由于其大转动惯量造成发电机转速响应延迟的问题,提出了一种基于卡尔曼滤波算法的风轮气动转矩观测器,并将气动转矩与参考转矩偏差作为控制器输入以及时响应外界风速变化.针对变桨过程中普遍存在的塔架前后振动和传动链扭转振动问题,提出了通过在原有控制策略的基础上采用加速度反馈和阻尼滤波的方式得到附加桨距角和转矩,从而抑制振动的控制方式.利用Bladed编制了外部控制嚣对某2MW风力发电机组进行仿真,验证了该算法的可靠性,将所提出的控制策略应用于MW级风力发电机组,能够改善桨距控制的动态特性,并有效降低关键部位疲劳载荷.     

大型风力发电机组控制器优化设计

风力发电机组是复杂多变量非线性系统,具有不确定性和多干扰等特点.目前国内应用的风力发电机组大多采用变桨变速恒频系统,具有风能利用系数高、安全可靠、改善整机受力等优点,然而依然面临载荷过大、功率波动大和变桨过于频繁等问题,因此,在大型风力发电机组系统中,选择最适合控制策略的控制器的优化设计就显得尤为重要.在此提出基于模糊性能评估器的控制方法,建立非线性控制模型并设计模糊控制器,介绍了控制器的优化设计步骤,仿真结果表明了这种方法的有效性.     

兆瓦级同步风力发电机变桨距控制策略研究

变桨距风力发电机已成为风力发电机组的主要研究和发展方向,结合长星集团同步风力发电机组,对变桨距控制技术进行了研究,在额定风速以下时实行变速运行,控制发电机的励磁电流从而控制发电机的转速,使得风力机转速能够跟随风速变化,保持最佳叶尖速比使系统获得最大的风能利用系数;额定风速以上时,采用PID控制算法控制桨距角,使发电机输出功率恒定,并提出了实现方法;通过仿真工具进行计算机仿真,验证了本方法的有效性。     

滑模变结构理论在船舶柴油机燃油温度控制系统中的应用

为了实现对双输入非线性温度系统的控制,建立了船舶柴油机燃油温度系统的数学模型,并把该模型当作一类仿射非线性系统进行研究。运用滑模变结构控制理论,设计了一种针对仿射非线性系统的滑模控制器,实现了双输入双输出非线性耦合温度系统的控制。通过在组态王(KINGVIEW)环境下编制控制软件,实现了对柴油机高、低温燃油的温度控制。实验的结果显示了滑模变结构控制算法优于PID控制,并且有自适应能力强,动态、静态品质优良,鲁棒性好的特点。     

双馈风力发电场惯性与阻尼控制技术

变速恒频风力发电机组若具备常规发电机组对系统功率稳定性的支持作用,有利于提高风电渗透率较高的区域电网的稳定性。首先,本文在分析双馈风电机组运行特性和控制策略的基础上,研究了双馈机组的虚拟转动惯量与转速调节及电网频率变化的关系,提出了双馈风电机组的惯性控制策略。其次,基于改善双馈风电机组的惯性响应降低系统阻尼的不利影响,分析了双馈风电机组通过无功调节增加系统阻尼的原理,并进一步提出了风电机组基于无功附加控制的阻尼控制策略。最后,通过对含30%风电装机容量的三机系统的仿真分析,验证了系统发生扰动后在所提控制策略的协调控制下,不仅能够利用双馈风电机组的虚拟惯量使风电场具备对系统频率快速的响应能力,并可使系统功率振荡迅速衰减,从而提高了基于双馈风电机组的大规模风电场接入电网后的电力系统暂态稳定性。     

超临界烟气挡板再热汽温控制系统的可行性分析

针对超临界机组动态特性复杂、变参数的运行方式、多变量的控制特点,以及采用传统的设计方法难以对超临界机组主汽温进行有效控制的特点,设计了超临界再热蒸汽温度所采用的烟气挡板的结构及控制特性,同时在超临界机组中进行3个负荷带变动试验和升负荷试验。试验数据及曲线表明,超临界机组再热汽温度控制系统采用烟气挡板控制的方法满足品质指标要求。     

小型风光互补型并网发电系统一体化控制器的设计

为了实现小型风光互补性发电系统的并网运行,采用DSP芯片为核心单元,提出了一种一体化控制器的设计方案。本文设计的一体化控制器可以实现最大功率跟踪、蓄电池充放电控制、逆变器输出电压幅值与频率的调节和系统并网控制的功能。从一体化控制器的基本构成入手,分析了控制器实现控制功能的基本过程,根据基本过程设计了各个控制单元的软件程序模块。最后,构建了一个太阳能电池板容量为1000W,风能发电机容量为3000W的风光互补型并网发电系统对一体化控制器的控制性能进行了实验测试。结果表明,一体化控制器整体性能良好,能快速、准确的对系统相关环节施加合理的控制指令,维持系统稳定、安全的运行。     

基于LPC2210和μC/OS-Ⅱ的监控模块设计及实现

工业现场监控模块是以ARM微控制器为核心的软硬件系统。本文阐述以LPC2210微控制器为核心的硬件设计方案以及可靠的复位电路的设计;分析在μC/OS-Ⅱ实时操作系统下的软件实现过程;针对ARM启动代码的编写和系统软件应注意的事项。     

基于自适应控制的160WLED16位数字调光系统PWM恒流控制器

以PIC单片机为控制核心,提出了一种基于自适应PID控制器的160WLED16位数字调光系统的PWM恒流控制器的设计方案。用串联在160WLED电路中的电阻对LED电流进行检测得到电压信号,经过放大后,送PIC16F873A单片机的A/D转换器转换为量化值,通过与给定的亮度等级的PWM信号的第一次电流采样为基准电流信号进行比较,改变PWM输出的占空比控制LED的亮度等级。经测试,本系统能够实现160W白光LED在16位各级不同亮度时的恒流控制。     

推进国产DCS应用进程的探讨

本文浅析了分散控制系统(以下简称DCS)在火电厂发电机组控制中的地位,介绍了国内火电机组主设备和辅网控制系统的应用调研情况,分析了全厂辅控网采用DCS的优势。在对国产DCS应用可靠性、技术与能力、价格水平、与进口DCS的差距等,进行综合分析研究的基础上,提出了推进机组DCS国产化的建议。     

国电集团物资管理系统的关键绩效指标(KPI)设计与优化

主要针对电力集团物资绩效管理进行深入研究。首先,阐述了关键绩效指标(KPI)的定义、设计原则和流程,概况了国内外相关研究进展。以A集团为研究对象,以电力集团物资管理为主要研究内容,分析了A集团现有KPI体系,物资管理信息系统中"辅助分析"子系统的现状,并深入剖析了当前KPI绩效管理和应用中所存在的问题。最后,提出相应的优化建议和方法,以期提高集团物资管理精细化水平、增强集团对整个企业的控制和管理能力,为集团企业的科学、智能决策奠定坚实的基础。     

基于ICAS算法的原动机仿真系统PI参数整定

原动机仿真系统是模拟原动机调速系统对电力系统机电暂态影响的重要装置,其速度电流调节器的参数设定长久以来主要依靠工程经验和反复修正得到,不仅耗时费力、准确度差,而且对装置的运行造成很大影响。新引入的遗传算法又存在早熟、收敛性差且不易于工程人员理解和参数辨识等问题。本文在分析得出速度电流综合调节器的本质为PI调节器的基础上,提出一种改进的混沌蚁群算法,以ITAE指标为目标函数对其比例系数K_p和时间常数τ_L进行整定。针对原动机仿真系统装置运用MATLAB编程比较传统算法、遗传算法和ICAS算法的控制效果,验证了该算法对PI参数整定的优越性。     

PLC在气动双面钻孔机床控制系统中应用

为提高机床在实际生产中的自动化程度和工作效率,迅速提升工件加工技术与精度,设计了一种全自动气动钻床,该机床能对工件完成快速定位、夹紧以及钻削加工等工作。本文设计的全自动气动钻床通过PLC来控制机床动作,通过气压传动来传递动力。实现了PLC与PC的高效结合,简化了机床的电气控制系统,提高了机床的生产效率,达到了理想的效果。