风力发电变桨偏航轴承专利分析

一、概述变桨偏航系统是风力发电机组必不可少的组成系统之一。变桨偏航系统的主要作用有两个:一是与风力发电机组的控制系统相互配合,使风力发电机组的风轮始终处于迎风状态,充分利用风能,提高风力发电机组的发电效率;二是提供必要的锁紧力矩,以保障风力发电机组的安全运行。     

风力发电机组液压制动系统测试平台研究

文章针对风力发电机组主机厂对液压制动系统缺乏有效试验手段的问题,介绍了一种自主开发的风力发电机组液压制动系统测试平台。测试平台采用模块化设计,主要由液压动力单元、通用及定制化阀组、高速轴及偏航制动器执行机构等部分组成,同时平台集成了NI采集和控制软硬件系统,实现对试验数据的高速采集、分析与处理。通过模拟风力发电机组高速轴制动和偏航制动过程,测试平台测得的压力、流量和位移数据与机组实际运行工况相符,满足设计要求,验证了其有效性。测试平台可以为风力发电机组液压制动系统的改进和优化提供可靠的试验保证。     

风力机组偏航系统的建模及仿真

建立了上风向风力发电机组偏航系统的数学模型，通过仿真分别研究了偏航动态特性与机组的特性参数的关系，如与风轮合力作用点至垂直偏航轴间距离Ｈ，尾舵合力作用点至垂直偏航轴间距离Ｇ１，尾舵特性以及上风向风速之间的定量关系。仿真结果对偏航系统的设计及其控制参考价值。     

风力发电机多域物理建模方法及独立变桨模糊控制器优化研究

针对独立变桨风力发电机,分析了风力发电机运行原理,基于以上原理在Matlab下分别建立了1.5MW独立变桨风力发电机的监测控制系统、独立变桨距控制系统、偏航控制系统、液压执行器系统和电网系统的物理模型,设计了独立变桨距控制模糊PI控制器,与传统PI控制器进行了仿真对比。仿真结果表明了该物理模型的正确性,对比结果表明,模糊PI控制器不仅能提高节距角跟踪精度而且能够稳定输出电压和输出功率,同时也减小了拍打震动和桨叶载荷。     

基于混杂系统的风力发电机组建模与控制

针对风力发电机组系统固有的混杂系统典型特征,运用混杂自动机理论和混合逻辑动态理论建立了风力发电机组的混杂模型,设计了基于自动机模型的全程混杂控制系统,并以1台额定功率为300 MW的变速变桨距风力发电机组为例进行了仿真.结果表明:自动机模型可实现风电机组的全程模拟,自动机的混杂控制系统可满足风电机组全程控制的要求,而且基于混合逻辑动态模型的预测控制也实现了功率输出优化,证明了混杂系统理论应用于风力发电研究领域的有效性和实用性.     

基于综合经济效益目标的风电机组偏航控制策略研究

基于偏航系统发电量仿真计算和偏航轴承疲劳寿命量化分析,建立了一种偏航系统重启对风控制模型。该模型以风电场寿命周期综合经济效益为目标,以控制偏航系统启停为策略,能够合理地平衡发电量与偏航次数之间的关系。为寻求最优控制策略,采用粒子群-遗传混合优化算法(PSO-GA)对该控制模型进行优化。结果表明:该偏航系统重启对风控制模型可以达到预期的优化目标,对风电场综合经济效益的提高具有指导意义。     

基于模糊控制的风力发电机组偏航系统研究

针对近年来风电机组大型化对偏航系统稳定性提出的高要求,提出将模糊控制应用于偏航控制系统中。分析了偏航控制系统的工作原理;对偏航系统设计了模糊控制器,并对其控制过程设计了软件流程图;在Matlab/Simulink仿真平台中搭建了该系统的仿真模型,进行了仿真实验,并与传统PID控制方法的控制效果进行了比较分析。结果表明,模糊控制系统能同时满足偏航系统对控制精度和稳定性的要求,其整体性能优于PID控制系统。     

液压型风力发电机组功率追踪及功率平滑多目标控制研究

以液压型风力发电机组为研究对象,针对低风速条件下液压型机组的最佳功率追踪和功率平滑多目标寻优控制问题进行研究。建立液压型风力发电机组逆系统模型,分析模型非线性形式,确定逆系统的解耦方法,利用逆系统的方法设计液压系统转矩控制器,实现最佳功率追踪控制。通过线性二次型最优控制方法,设计功率追踪与功率平滑的多目标优化控制器。依托30 k VA液压型风力发电机组实验台进行仿真和实验研究,验证了该方法的可行性。仿真和实验结果表明该方法具有较好的控制效果,在保证最佳功率追踪的同时实现了功率平滑控制。研究结果对液压型风力发电机组具有重要的理论意义和工程价值。     

风电机组偏航控制系统的新型算法—V-HC研究

为有效进行偏航迎风控制,提高对风精度,提出了一种新型的偏航系统控制算法--VANE-HILL CLIMB-ING,该算法的核心内容是在大范围风向变化时采用风向标控制算法,而在小范围风向变化时则采用功率控制算法.采用PSCAD仿真软件建立了双馈电机的仿真模型,给出了程序流程框图,进行了仿真实验.通过仿真,得到仿真曲线,并进行了分析,结果表明该算法有效可行,提高了对风精度,增加了系统的输出功率.     

新型永磁风力发电机控制策略的仿真研究

直驱式永磁同步发电系统以其噪声小、可靠性高等优点在风力发电系统中越来越得到重视。对一种采用新型永磁同步发电机的直驱式永磁同步发电系统进行了仿真研究,建立了新型永磁风力发电机组的MATLAB模型,提出了一种基于萤火虫群算法的优化功率分配方法。该方法以减小发电机损耗为目标,能够较大地提高发电机组的效率。仿真结果表明,采用优化功率分配方法的发电机由于能够减小损耗,可以输出更多的有功功率,具有更高的发电效率。研究结果可为新型永磁同步发电机发电效率的提高提供参考。