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。     

风电机组变桨距载荷模拟系统多余力矩抑制

以风力发电机组变桨距载荷模拟系统为研究对象,针对变桨距模拟过程中桨叶主动调整对加载系统产生的多余力矩展开研究。分析多余力矩产生的主要原因,构建变桨距载荷模拟系统对耦数学模型,提出一种改进辅助同步补偿的控制方法,并进行仿真分析和实验研究。实验结果表明,该控制方法对变桨距载荷模拟过程中多余力矩有明显的抑制效果,可提高变桨距载荷模拟系统的加载精度,为变桨距控制实验研究奠定基础。     

液压型风力发电机组最优功率追踪控制方法研究

为研究风力发电机组风能利用率,对液压型风力发电机组的风力机特性和液压主传动闭式系统进行建模分析,提出一种变步长的最优功率追踪控制方法.该方法根据风力机角速度和发电功率判断风力机运行区间,依据不同的运行区间对给定功率进行实时调整,通过控制发电功率间接控制风力机角速度,实现最优功率追踪控制.基于30kVA液压型风力发电机组实验平台进行仿真和实验研究.结果表明:采用变步长最优功率追踪控制方法,系统压力和发电功率可准确地跟踪风速变化,该方法具有良好的控制效果.     

小型风力发电机耐久性测试实验的研究

对3 k W风力发电机进行耐久性测试技术方法分析和测试实验的研究。按照耐久性测试的要求,对机组的时间可利用率测试方法进行分析,得到统计数据;并研究了该风力发电机的发电能力,发现无功率衰减的趋势。实验顺利完成,得到了大量的实验数据和丰富的工程实践经验。     

60kW风力发电机组噪声测试实验的研究

按照IEC 61400-11-2012《风力发电机组噪声测量方法》,在山东东营"中小型风力发电机组野外测试场"对额定功率为60 k W的某型号风力发电机组进行噪声测试;并且对测试采集到的数据进行A计权视在声功率级、1/3倍频程谱和音调分析。研究表明:风力发电机组运行时噪声随风速增加呈近似线性增长,背景噪声随风速增加呈非线性增长,本风力发电机组噪声的主要成分是200~2500 Hz的宽带噪声;6300 Hz的非正常高频音调是机组变流器产生的电磁噪声。     

风力发电传动系统的建模与数字模拟研究

通过分析风力发电机组中传动系统的特性,针对不同类型的风力发电机组提出了灵活的传动系统建模方法(包括4种模型:刚性轴感应发电机模型、柔性轴感应发电机模型、刚性轴变速发电机模型和柔性轴变速发电机模型),并采用数字模拟方法在软件中加以实现,与商业风力机计算分析软件GH-Bladed中的风力发电系统运行结果进行对比,验证了模型的准确性,运行结果表明,该文提出的建模方法能够满足不同传动系统的惯性要求,并且能方便的在软件中根据实际风力机参数进行模型选择和参数设置,为实验室模拟风力发电系统提供了理论依据和模拟方法。     

风力发电机组传动链动力学建模与仿真分析

依据德国劳氏船级社2010年发布的"风力发电机组传动系统动力学认证分析标准"(即GL 2010标准),以多体动力学仿真软件SIMPACK为仿真平台建立某型风力发电机组传动链多柔体动力学仿真模型,通过频域分析得到传动链的固有频率及能量分布图,并绘制二维坎贝尔图确定潜在共振点,通过时域仿真分析对潜在共振点进行验证,最终确定危险共振点,该文为风力发电机组传动链动力学建模与仿真提供了一种新方法,为传动链的稳定性和可靠性设计及动力学优化设计提供了理论参考。     

风力发电机组建模研究现状

风力发电系统的建模是对风力机系统进行控制和优化的基础。该文讨论了风力发电系统建模的思想,对在国内外的风力发电机组建模中已经采用的模型、方法及其应用的优缺点进行了综合分析,并在分析的基础上,介绍了模型的简化方法和线性化方法,结合学科发展的趋势,提出了以后的发展目标,这对有关风力发电机组的建模和控制方面有一定的借鉴意义。     

微型风力发电机组无数字控制MPPT充电器研究

对常用微型风力发电机组结构存在的缺点以及缺乏功率优化控制的现状,提出一种新型的机组结构,实现对机组输出功率的优化控制、对蓄电池充放电周期的优化管理以及对机组在高风速区运行时转速的限制。为了解决常规的最大功率跟踪控制策略因采用数字控制器带来控制成本高的问题,通过合理优化变换器的主电路参数和运行状态实现机组在不同风速下的最大功率跟踪运行,可明显降低微型风力发电机组的控制。通过1.2 k W实验验证理论分析的正确性及所提控制策略的有效性。     

小型风力发电机组叶片模态分析

小型风力发电机组的叶片常年承受动态荷载。为研究其动力特性,以某小型风力发电机组叶片为研究对象,通过叶片振动试验测试其频率和振型,并运用ANSYS有限元分析软件建模分析其模态,有限元结果与试验结果接近。该文的研究可为小型风力发电机组叶片动力特性分析提供参考。     

用双圆盘-多流管数学模型分析H-型垂直轴风力发电机气动特性的研究

基于叶素动量理论,通过Matlab/Simulink建立双圆盘-多流管数学模型。给出一种分析H-型垂直轴风力发电机组空气动力学特性的方法,利用该数学模型得到不同实度及叶尖速比时风力机具有的攻角特性、切向力特性、法向力特性。通过与实验数据和单流管模型计算结果进行对比,证实了该方法的准确性及优越性。     

500W免维护风力发电机组设计

根据500W家用风力发电机组市场需要情况，阐述了边远、偏僻地区采用小型免维护风力发电机组的必要性和风力发电机的工作原理，根据贝兹理论和Glauert设计方法简化设计与计算，并将理论计算与实验结果比较，得出较合理的方案设计，从而验证了设计方法的准确性，对风力机械的设计有一定的参考价值。     

风力发电机组传动系统扭振特性分析

根据风力发电机组三质量传动系统动力学模型,建立传动系统状态空间模型,运用现代控制理论方法对传动系统在外界扰动下的扭振特性进行详细分析,并揭示自由振荡频率与传动系统参数的内在关系。在此基础上运用Matlab/Simulink下对传动系统建模,并在时域下与控制理论的分析结论进行仿真对比,验证理论分析的正确性。通过对自由振荡频率的对比分析,论证采用风力发电机组传动系统三质量模型的必要性,并为风电机组传动系统的抗共振设计提供科学依据。     

大型风力发电机变桨距控制的建模及仿真研究

采用机理建模方法建立变桨距风力发电机组的各个部件的子模型,包括风速、风轮、传动系统和发电机模型,然后组合成整个机组的数学模型,并采用PID控制算法实现风力发电机组在低风速及高风速下对风能利用率的最大化,最后运用Matlab软件的Simulink环境进行仿真验证。     

液压型风力发电机组低电压穿越双变量协调控制研究

以液压型风力发电机组为研究对象,研究液压型机组低电压穿越控制问题。结合风电机组低电压穿越要求和液压型风力发电机组工作原理,提出一种比例节流阀开口度与变量马达摆角双变量联合控制的低电压穿越的控制方法。建立机组的数学模型,基于能量耗散原理和动态面控制方法构造低电压穿越双变量控制器。依托30 k VA液压型风力发电机组半物理仿真实验台进行仿真和实验研究,实现了低电压穿越过程中机组液压系统传输功率和输出转速的高精度控制,为液压型机组的低电压穿越控制的进一步研究奠定基础。     

双速风力异步发电机建模与切换过程仿真

利用MatLab基本模块建立了定桨距失速型风力发电机组双速风力异步发电机仿真模型,并对双速风力异步发电机切换过程进行了仿真。该模型为风力异步发电机组软并网过程动态仿真分析提供了基础。     

大型柔性风电机组动态模型研究

针对大型柔性风电机组动态过程复杂的特点,将联合仿真技术应用于风力发电机组结构动力学分析中:用MSC.NASTRAN进行结构建模及模态分析,用MSC.ADAMS进行柔性多体动力学分析,用AERODYN建立气动模型,用MATLAB构建控制模型。模型兼顾了风力发电机组的机械及电气动态特性,弥补了现有各种模型过于简化的不足。与传统的2个、3个质量块等效模型进行了仿真比较,采用该模型可更加有效地进行风力发电机组控制系统的设计,分析机组在各种运行工况下的动态行为。     

风力发电机组噪声测试分析研究

在内蒙古某风电场，利用特定的振动与噪声测试和分析系统，对1000W风力发电机组的整机噪声进行了测试与研究。经分析，该风力发电机的最大噪声小于70dB（A），符合国家标准的要求。该项工作可为今后噪声控制及降噪措施的研究提供一定的实验依据。     

基于在线支持向量机的风速预测方法研究

对风速的预测可准确地估计风力发电机组的有效风速,提高风力发电机组的控制能力。本文以风速为研究对象,建立风速模型获取实验样本,提出一种基于在线支持向量机的风速预测方法,并进行实验验证。     

平台发电机组振动原因分析

某平台装有4台1 500 k W主发电机组,运行时出现较严重的异常振动。针对该问题分析可能引起发电机组振动的因素,并制定振动测试方案;通过试验测试的方法找出了引起异常振动的主要原因,并根据现场测量结果提出可行的减振方案,使发电机组振动指标达到标准许可范围。