MW级风力发电机组载荷测试方法研究

风力发电机组塔筒屈曲、叶片折断的主要原因是风力发电机组的实际载荷过大、疲劳强度不够等。为了避免此类情况发生,需要对风力发电机组的载荷情况进行测试。风力发电机组载荷测试是风力发电机组型式试验之一。风力发电机组各个部件的载荷直接影响到风电机组的寿命与安全。载荷测试可以让风电机组制造商与风电场运营商了解风力发电机组在不同的载荷工况下各个部件的结构响应情况。基于IEC 61400-13标准,介绍了一种风力发电机组载荷测试方法,并给出了部分测试结果。测试结果表明,该测试方法的精度可以满足相关标准的要求。     

风电机组载荷验证方法

风电机组设计载荷通常用仿真的方法得到。仿真结果能否真实反映风电机组的实际运行状态,决定了风电机组的设计是否可靠及经济。通过载荷验证,将仿真的结果与测试结果对比,可以对仿真程序及模型进行修改,从而得到更真实的仿真结果,指导设计。本文将仿真数据与测试数据进行对比,提出了详细的方法和步骤。     

复杂地形下的风电机组功率曲线测试方法研究

风电机组的功率特性曲线是衡量风电机组发电能力的最佳技术指标。按照IEC61400-12-1《风电机组功率特性测试》标准,功率曲线测试需要被测风电机组周围地形通过场地评估。这为功率曲线测试带来一定的不便。本文就如何在复杂地形下测试功率曲线提出了一种新的方法,并对测试结果做出了探讨。     

兆瓦级风机电动变桨距系统的地面试验

桨距系统作为大型风电机组的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行有十分重要的作用。针对电动变桨距系统工作环境特殊、现场负载试验较为困难等问题，构建了电动变桨距系统地面测试平台，对电动变桨距系统的地面测试方案、测试方法展开了试验。试验结果表明地面试验方案对电动变桨距的研究与产品开发具有较好的试验价值。     

风电机组低电压穿越能力影响因素分析与实例

我国风电大规模汇集地区多处于电网末端,电压波动性强,随着对风电并网安全的关注和风电机组并网性能要求的提高,低电压穿越能力已成为衡量风电机组并网性能的重要指标。文章调研了同一区域内多个风电场实际运行中的低电压穿越故障情况,分析了整机制造厂家、高校及相关研究机构对风电机组低电压穿越技术的研究现状。通过分类统计测试过程中遇到的风电机组低电压脱网故障和总结56台风电机组的低电压穿越测试结果,分析了造成风电机组低电压穿越能力不足的原因,并对引起风电机组低电压穿越能力不足的影响因素进行了阐述。目前,软件版本控制、保护定值的设置与管理、硬件的维护水平已经成为并网风电机组低电压穿越能力的主要影响因素。     

大型并网风力发电机的防雷保护

根据风电机组防雷保护和相关行业防雷标准，提出了风电机组防雷区的划分；介绍了风电机组及各部件防雷保护措施；给出了风电机组接地系统等设计方法。     

风电机组低电压穿越能力测试中的风机故障

近年来,我国风力发电装机容量不断增长,大规模风电并网对电网的影响日益受到重视。低电压穿越能力是风电机组并网特性的重要考核指标之一,该文详细分析了目前风电机组低电压穿越能力测试所依据的标准,就标准中对风电场及风电机组低电压穿越性能的具体要求进行了分项阐述,在此基础上总结了已开展的现场低电压穿越测试中风机发生的种种故障及其原因,证明了同样机型的风电机组测试性能存在差异,而且现场试验证实了风机零部件故障也成为影响风机低电压穿越性能重要因素。     

风力发电机现场测试技术浅析

正随着我国对环保与可再生能源的愈加重视,国内风电机组的制造与运行在最近十余年的发展中逐渐壮大,针对于风电机组的设计、工艺、制造与检测水平也稳步提升。风电机组一般安装在距地面几十米的高处,在现场进行维护和检修不便,在这种情况下制造方和风电场方就需要通过检测手段来保证风电机组的安装与运行性能。本文对风     

基于改进最小方差法的风电机组变桨距控制

针对额定风速以上风电机组变桨距控制问题,提出了一种基于改进最小方差法的风电机组变桨距控制策略。该方法将延长预测步长思想,时变砺设计和柔化控制作用相结合,能够在突变过程初期,限制控制幅度,在控制后期能够加快收敛速度。同时与递推最小二乘辨识方法结合,用于额定风速以上风电机组变桨距控制系统。通过算例仿真表明,与传统的最小方差控制和PI控制方法相比,该方法能够使得系统响应迅速,在额定风速以上快速改变桨距角,保证了风电机组恒功率输出运行。     

大型风电机组整机测试用全工况载荷施加技术及装备研究

本文研究了大型风电机组整机全工况测试所需的载荷模拟与载荷施加技术,深入分析了扭矩载荷和非扭矩载荷模拟与施加的技术难点,以及二者正确耦合的关键所在。进一步给出新型非扭矩载荷施加装置及载荷耦合装置技术方案,并据此搭建整机测试实验平台,解决大型风电机组样机厂内测试载荷模拟技术难题。     

风力发电机组载荷测试叶根弯矩信号标定方法研究

风力发电机组载荷测试是涉及到风电机组寿命与安全的、重要的型式认证试验项目之一。载荷测试的主要内容是对风电机组塔筒、主轴、叶片等主要结构部件的弯矩(扭矩)进行测试。叶根弯矩测试采用传统的粘贴应变片和搭建惠斯通电桥的方式。由于叶片本身结构及材料特性复杂,因此传统的旁路电阻标定的方法不适用于叶片根部弯矩信号的标定。结合实际测试项目,文章介绍了几种常用的叶片根部弯矩信号标定方法,并分析了各自的特点。     

基于PC测量仪器的风电机组电能质量测试系统

风电机组的电能质量测试不同于传统负荷的电能质量测试,需要排除电网特性和其他负荷的影响,并考虑不同风速对测试结果的影响．目前常规的电能质量测试仪器无法完成测试。风电机组电能质量测试系统选择高性能的PC测量仪器作为硬件采集平台．通过搭建虚拟电网排除电网结构及其他负荷产生的影响,采用适合风电机组的数字化闪变仪算法实现了风电机组的电能质量测试。测试系统通过对典型风电机组实际测试,证明测试系统完全能够满足风电机组电能质量测试标准IEC61400—21的要求。     

基于SRTM数据的地形测量方法研究

风电场地形是影响风电机组功率运行特性指标最主要的因素之一。本文根据国际电工委员会颁布的IEC 61400-12-1标准,基于SRTM地形数据与MATLAB软件,运用PCA(Principal Components Analysis)方法拟合出过风电机组塔基中心的最佳平面,计算出风电机组20倍叶轮直径范围内的地形坡度及高度偏差,并给出了工程实例的计算,为风电机组功率特性测试场地评估提供了相关参考。     

基于储能的风电机组低压穿越自适应控制技术

随着新能源技术的飞速发展,风电机组大规模接入到配电网中。为了解决风电机组低压穿越时对于大容量储能的需求,从而保证并网稳定性的问题,本文提出了一种基于储能的风电机组低压穿越自适应控制技术。将储能单元配置在风电机组的并网连接点处,通过储能单元与风电机组转子进行功率余量调节,通过自适应系数实时调节储能补偿功率与转子调节功率,从而完成协调控制。转子能够实时响应并进行调节,保持转速处于合理区间,有利于风电机组长时间承受低压穿越。通过搭建离线仿真模型,验证了本文所提控制技术的有效性,该技术可以被进行大规模推广应用。     

双馈风电机组最大风能捕获在环测试研究

将模糊控制应用于双馈风电机组的风能捕获,构建一个基于dSPACE控制系统的双馈风电机组在环测试平台,将SKiiP模块、Matlab/Simulink和双馈风电机组无缝连接,风能捕获的模糊控制规则通过Matlab/Simulink下载到dSPACE控制系统进行双馈风电机组在环测试研究,测试结果表明了模糊控制策略的方便性和高效性,可使双馈风电机组转速跟随风速变化,维持最佳叶尖速比,获取更大风能捕获效率。     

海上大型风电机组传动链研究

在风力发电系统的研究和开发中,由于受气象环境、地理条件的限制,无法对风力发电系统进行以全生命周期作为评价的实验测试,尤其是动力传输系统。传动链在风电机组的传动系统中起到传递叶轮扭矩的作用。本文介绍了风电机组用于海上风电情况下,对于传动链设计的可能布局和轴承配置形式。同时,对于海上风电的应用环境,传动链设计应着重于提高机组的可靠性,采用冗余设计,并允许采用高叶尖速带来的可能益处。     

含变速恒频风电场的电网频率协调控制策略

为了深入挖掘变速风电机组的调频潜力,提出变速恒频风电机组以改进的超速与变桨协调控制为基础,并配合常规机组进行调频控制的协调控制策略。通过超速与变桨协调控制,变速恒频风电机组减载运行使风电场留有一定的备用功率,可以保证电网在负荷波动时的功率平衡和频率稳定。仿真分析表明,协调控制策略可以有效地发挥风电机组的有功发出能力,并提升电网的频率稳定性。     

风电机组塔架高强度螺栓的质量控制研究

高强度螺栓是风电机组安装和整体连接中至关重要的连接件,其质量是否能达到设计需要,直接影响风电机组结构整体的承载能力、使用寿命与安全性能。本文在对数十个风场的检查和调研基础上,对高强度螺栓从制造到安装过程的质量控制进行了全面、深入的分析,提出了以保证质量为基础,在安装中注重对力矩和安装操作要点的控制来保障风电机组运行的建设性意见。     

基于间接转矩控制的风电机组功率测控平台

首先分析了风电系统能量转换原理,得出最大功率控制的理论依据。在最大功率控制理论的基础上,采用脉宽调制技术控制发电机输出平均电压,从而以间接控制发电机转矩的方式实现最大功率追踪。研究工作根据理论分析,搭建了风力发电机组功率测控平台,平台具有测试和根据测试进行控制两大功能,为风电机组的设计和研发提供了试验手段。试验证明,该文所采取的控制原理方法正确,搭建的试验平台能够实现预期目标。     

风电机组气动设计中的若干问题探讨

1引言风电机组工作在复杂的气候和地理环境下,气动设计决定了风电机组的气动载荷和发电量,因此气动设计在风电机组设计流程中至关重要。水平轴风电机组的气动设计