差动调速风电系统传动比的有限时间历程优化

针对差动调速风电系统的总体方案,提出在有限时间历程下对总体方案中3个关键位置的变速齿轮传动比进行优化。首先,建立了调速电机的峰值功率表达式,以其最小为优化目标,并利用FAST(Fatigue,Aerodynamics,Structures,Turbulence)软件仿真获得了风轮转速,以计算在一定时间历程中的调速电机峰值功率;其次,研究了齿圈输入功率与输出功率的临界点,并利用转速平面法选定差动轮系结构参数值,作为优化的约束条件;再次,采用惩罚函数外点法编程计算;最后,按照优化结果搭建了基于差动调速的1.5 MW风电系统的SIMULINK模型并进行仿真,获得了风轮、调速电机以及同步发电机的转速、转矩和功率关系,验证了上述理论分析和参数配置的有效性。