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.     

基于智能控制方法的风力发电系统的变桨距控制器

以对风力发电机系统进行功率控制为目的,提出基于智能控制方法的变桨距控制器的设计.风力发电系统结构复杂,具有非线性、时变的特点,单纯的模糊控制和PID控制都不能取得良好的控制效果.针对这一问题,提出风力发电系统模糊PID双模变桨距控制策略.使用Matlab中的Simulink组件建立系统模型,进行仿真试验.仿真结果表明,使用模糊PID双模控制变桨距控制器的风力发电系统确实具有较好的动态性能、收敛速度和静态误差.     

模型参考自适应电动变桨距控制

根据模型参考自适应控制原理(MRAC),以大型风力发电机组直流电动变桨距控制系统为研究对象,设计一个高性能电动变桨距自适应控制系统,并应用李雅谱诺夫稳定性分析法给出自适应系统控制律,通过对所设计系统的性能进行了仿真分析,分析结果表明所设计系统具有很好的跟踪性和伺服性.     

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.     

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。     

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。     

风机变桨距非线性预测控制算法

变桨控制技术是MW级大型变速变桨风力发电机组的核心控制技术之一,通过变桨控制可以保证风电机组输出功率恒定在额定功率附近.由于风轮的强非线性特性,采用常规的PID控制器往往面临参数难以设计以及参数缺乏自整定能力的问题.提出了基于遗传算法的变桨距非线性预测控制器设计方法,根据优化和反馈校正的预测控制思想,针对风轮非线性控制对象设计了一种基于智能搜索方法的带约束的非线性预测控制算法进行仿真.仿真结果表明算法对非线性对象控制中具有很好的约束预测控制性能.与传统PI算法相比,具有响应快速、超调小、抗干扰能力好的特点,并通过优化算法滚动局部寻优,减少了设计的工作量和提高了设计效率.     

风电机组变桨距模糊遗传控制算法研究

为提高额定风速以上风力发电机组发电机转速和输出功率的稳定性,基于风电机组的运行特性,建立了风电机组变桨距控制仿真模型;针对遗传算法收敛速度慢的缺点,采用模糊遗传算法对PID控制器参数进行整定。仿真结果表明,基于模糊遗传的控制器不仅提高了遗传算法的收敛速度,且在动态性能及系统稳定性方面均优于遗传算法控制器。     

基于西门子S7-300PLC的风电机组专用变桨距控制系统设计

本文介绍了一种基于西门子S7-300 PLC的风电机组专用变桨距控制系统.详细介绍了系统的硬件设计和软什模块架构,在上位机调试环境上进行了控制精度和低电压穿越功能测试,并在整机试验平台上完成了联机调试.实验结果表明,该控制系统性能稳定,功能可靠,控制精度高,满足风电机组在不同风速下始终保持最佳转换效率、输出功率维持最大...     

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.     

基于模糊PID的风力发电机桨距角控制

模糊PID控制应用于风力发电机的桨距角控制,其中风力发电机采用具有强非线性的数学模型,模糊PID控制器使用二维线性规则库和高斯型隶属度函数的结构。在MATLAB平台上搭建仿真模型,仿真结果表明采用模糊PID控制比纯PID控制效果稳定,鲁棒性强,能够有效改善风力发电系统变桨距控制效果。     

风力发电统一变桨距的双模糊控制策略研究

风电机组输出功率有两个主要影响因素,一个是风速的波动性,另一个是不可控性,对该目标的实现带来了困扰,使得传统控制策略在其稳定性控制方面效果并不理想;针对这一缺陷,提出了统一变桨距的双模糊控制策略;该双模糊控制系统的主体部分由模糊PID控制器和模糊前馈补偿器两部分组成;与传统控制策略相比,双模糊控制策略减小了风电机组输出功率的波动范围,降低了控制器参数的调整频率;仿真结果证明了该控制策略的有效性.     

变桨距风力发电系统模糊控制

首先根据风力发电机的各个部分数学模型,用Matlab/Simulink进行模型搭建,然后根据功率变化设计模糊控制器对风力发电机的输出功率进行调整,并同PID控制器进行对比,仿真结果表明,模糊变桨距控制器具有良好的控制品质和鲁棒性。     

变桨距风力机特性模拟

变桨距风力机在不同风速下具有不同的运行状态和输入输出关系.文章根据空气动力学理论研究了风力机静动态特性;探讨了不同风速下,变桨距风力机的控制方案及运行状态;根据变桨距风力机不同的运行状态,设计了发电机特性和桨距角控制方案;在matlab/simulink环境下,建立了适应变桨距风力机全状态的模拟系统;在匀速风、阵风、渐...     

风力发电机组的变论域自适应模糊控制

建立了变速变浆距风力发电机组的简化模型。在此基础上，将变论域自适应模糊控制应用到风力发电机组的转速和浆距控制系统中，改善风力发电机组的风能捕获性能。变论域自适应模糊控制器在保持规则形式不变的前提下。论域随着误差的变化而变化。这种控制器不但具有经典模糊控制的优点，如不需要精确的数学模型，产生非线性控制动作，良好的动态性能等．而且具有较高的控制精度。仿真结果证明该方法改善了风力发电机组的控制性能。     

基于系统辨识算法的风力机桨距系统故障诊断

针对风力机桨距系统故障,提出一种基于观测器的多新息随机梯度辨识算法的故障诊断方法．多新息随机梯度辨识算法通过扩展新息长度能够改进随机梯度辨识算法的估计精度,根据系统的规范状态空间模型,结合状态观测器可以实现系统状态和参数的交互估计．将桨距系统模型转换为可辨识的状态空间模型,依据桨距系统故障会引起系统参数变化的特点,采用所提出的算法对系统状态和参数进行估计,将桨距系统故障诊断问题转化为系统状态和参数估计问题．仿真结果表明,所提出的方法能够有效诊断桨距系统故障．     

基于多种群遗传算法的电动变桨系统的变论域模糊控制

针对电动变桨系统的时变性、非线性、大惯性及风速不确定性等特点,提出一种基于多种群遗传优化算法的电动变桨系统的变论域模糊控制方法。在该方法中,通过分析确定变论域伸缩因子的结构,利用多种群遗传算法优化其参数,实现伸缩因子参数的智能寻优,有效解决了模糊控制器精度不高、模糊控制中规则数量与控制精度之间的矛盾。在遗传算法迭代中,染色体采用实数编码、多种群、多目标并行搜索,利用最优个体最少保持代数作为算法终止判断。将设计的优化变论域模糊控制器应用于电动变桨系统的速度控制中,根据速度环的性能指标建立合适的目标函数,通过对基本论域自适应调整,实现了速度环的自适应控制。仿真结果表明,基于多种群遗传优化算法的变论域模糊控制在动态性能和稳态性能上优于变论域模糊控制。