液压型风力发电机组最佳功率追踪控制研究

针对液压型风力发电机组能量转化效率问题,以最佳机组输出功率为控制目标,提出了两种最佳功率追踪方法。以30 k VA液压型风力发电机组实验平台为基础,研究所提出控制方法的可行性与控制特点。仿真和实验结果表明:直接压力控制的最佳功率追踪控制方法简单易行,但其准确性易受系统效率影响;考虑系统效率时,系统压力和风力机转速联合控制的最佳功率追踪控制方法具有更精确的追踪效果。     

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.     

液压型风力发电机组并网转速双变量控制研究

以液压型风力发电机组为研究对象,在介绍液压型风力发电机组的工作原理与工作条件的基础上,提出一种比例流量阀与变量马达摆角双变量联合控制的新型转速控制方法。通过建立机组数学模型,利用反馈线性化方法解决系统非线性问题,构造双变量跟踪控制器,实现机组在风速波动与发电机端负载扰动下顺利并网,最后利用Matlab/Simulink仿真验证控制策略的可行性。     

液压型风力发电机组主传动系统稳速控制研究

以液压型风力发电机组定量泵-变量马达主传动系统为研究对象,建立液压主传动系统数学模型和传递函数,针对励磁同步发电机并网运行对变量马达稳速输出控制要求及系统模型中存在的相乘非线性,利用小信号线性化方法建立一种在稳定转速附近的抗干扰控制方式。分析变量马达斜盘基准折算值、马达斜盘调整机构阀控缸响应速度、不同定量泵转速阶跃对转速控制系统的影响规律,以仿真和实验验证稳速控制方法的鲁棒性。     

双馈风力发电机组有功功率多模型预测控制

针对双馈风机传统有功功率控制策略下存在的功率波动与超调量大等问题,提出一种在全风速范围内基于状态空间模型的有功功率多模型预测控制方法。该方法采用机组的状态空间模型,在控制过程中可充分考虑机组重要状态参数的变化与约束,避免其超出额定值。考虑到机组严重的非线性特性,根据风速的大小对机组模型进行分段线性化。引入预测控制算法,在目标函数中计及机组输出功率和发电机转速与目标值的偏差、桨距角和发电机转矩控制量及其增量等多项指标。在不同风速段,通过调整目标函数的权值,实现机组追踪最大风能或按额定功率满发等控制目标。仿真结果表明,所提出的控制策略可在保证风能利用效率、维持输出功率平稳的同时,减小输出功率和发电机转速的超调量。     

大型风力发电机组独立变桨多目标控制

为限制大型风力发电机组在高风速时的功率输出和风力机气动载荷,首先,采用PID控制,设计独立变桨距功率和扭矩外环控制;其次,引入不依赖于系统数学模型的无模型控制,设计桨叶挥舞弯矩内环控制;最后,以外环控制输出桨距角为参考量,内环无模型控制期望桨距角为反馈量,利用PID控制,给出3个桨叶桨距角最终参考值。利用Matlab/Simulink仿真软件,搭建了3 MW风电机组仿真平台,仿真结果表明,所设计的独立变桨距多目标控制,能够完成在高风速时保持风力机组输出功率恒定、平衡3个桨叶所受扭矩以及兼顾3个桨叶所受挥舞弯矩的多目标控制任务。     

基于动态面控制的液压型风力发电机组稳速控制研究

针对液压型风力发电机组液压调速系统稳速控制问题,建立了风速、风力机特性数学模型和定量泵-变量马达液压调速系统的关键参数状态方程.提出了一种基于动态面控制的稳速输出控制方法,并对其控制律进行推导分析,采用动态面控制原理对变量马达转速进行多闭环控制,并对30kVA液压型风力发电机组进行了仿真和实验研究.结果表明:该方法具有较好的控制效果,对风力机输入的时变性和不确定性具有良好的抑制作用,实现了机组的稳速控制.     

液压型风力发电机组调速系统的DMC预测控制方法研究

以液压型风力发电机组调速系统为研究对象,针对变量马达的恒转速控制问题,结合动态矩阵控制(DMC)原理,提出一种基于DMC的液压型风力发电机组调速系统预测控制方法,并通过Simulink-AMESim联合仿真技术分析预测步长与控制步长对转速控制的影响规律.研究结果表明,与经典PID控制方法相比,基于DMC的预测控制方法提...     

全功率变频风力发电机组惯性响应控制

针对频率波动时全功率变频风电机组不能对电网提供频率支撑的问题,文章将虚拟惯性调节和下垂调节相结合,利用全功率变频风电机组的惯性控制技术参与电网调频,将风机有功出力设定在低于最大功率追踪,使其有足够空间进行有功调节,以及惯性环节结束后发电机转子转速快速恢复。仿真结果证明了文章控制策略的有效性。     

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。     

并网型风力发电机组的调节控制

随着计算机技术与先进的控制技术应用到风电领域,并网运行的风力发电控制技术得到了较快发展,控制方式从基本单一的定桨距失速控制向变桨距和变速恒频控制方向发展,甚至向智能型控制发展。作为风力资源较为丰富的国家之一,我国加快     

风力发电机组功率曲线的验证

风力发电机组的功率曲线是衡量整台机组经济技术水平的最佳尺度.功率曲线验证方法的选取及实际影响因素的修正,决定了所获取的功率曲线是否符合生产实际.文章就功率曲线验证方法、影响风力发电主要影响因素和空气密度计算方法等问题进行了探讨.     

液压型落地式风力发电机组长管道谐振分析

为了探究系统参数对系统谐振的影响,了解具有长管道结构的液压型落地式风力发电机组稳定运行的条件,建立了机组液压主传动系统数学模型,分别从能量输入端、液压元件本身及能量输出端3个方面研究系统谐振激励源,并通过仿真对比研究了系统压力比频率特性影响因素,得出各参数对系统谐振的影响规律.结果表明:管径、管长和油液运动黏度等对系统传输压力比幅值影响较大,油液运动黏度和等效体积弹性模量同样也影响系统的工作频段;系统谐振频率都以基频的奇数倍形式存在.     

基于双重速率QDMC的液压型风力发电机组变量马达转速控制

由于二次动态矩阵控制(quadratic dynamic matrix control,QDMC)算法中二次规划求解计算量大、实时性差等问题,难以满足液压型风力发电机组变量马达转速的高精度快速控制需求.该文提出一种双重速率二次动态矩阵控制算法(dual rate QDMC,DR-QDMC),将控制增量的求解分解为快速层...     

并网型光伏发电站储能功率波动平滑控制研究

为实现光伏发电站储能功率波的全面化协调调度,促进并网控制策略快速成型,提出一种并网型光伏发电站储能功率波动的平滑控制方法。根据储能并网主电路的传输形式,选择性连接相关的滤波电感元件,结合波动电子的现有存储情况,判定光伏发电行为所属类别,完成并网型光伏发电站储能系统设计;在此基础上,定义唯一的功率波动目标,通过预测波动节点短期平滑特性的方式,确定控制矢量条件的调节域范围,实现并网型光伏发电站储能功率波动平滑控制研究。对比实验结果表明,应用平滑控制方法后,发电站储能功率波动的上限数值下降、下限数值上升,有效解决了全面化并网控制策略成型缓慢的问题。     

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。     

大型风力发电机组调向功率的探讨

针对风力发电机组调向对风机构工作性能直接关系到机组的整体性能，从研究风力发电机组调向阻力矩入手，提出了确定机组调向功率需考虑的一些因素和方法。     

额定风速附近变速变桨风力发电机组功率优化控制

详细分析导致功率波动和功率损失的原因,提出一种转矩优化控制策略。该转矩优化控制方法结合查表法和非线性PI控制器,在低风速区仅启用查表法以追踪最优功率;额定风速附近及以上时运用非线性PI控制器使转矩输出形成滞环,来抑制额定风速附近的功率波动;采用基于转矩误差及误差变化率的桨距角模糊调节器,实现转矩和变桨控制解耦;给出一种功率平均值限制算法,可抑制阵风时(包括额定风速以下和以上)引起的转速短时过速和功率损失,同时也可减少变桨机构的疲劳载荷。以风力机设计专业软件Bladed为工具,结合C语言编写外部控制器,对风力发电机组转矩及变桨控制策略进行仿真研究,仿真结果表明所提出的优化方案可行。     

超大功率风力发电机组塔筒屈曲分析

以某型8 MW风力发电机组塔筒为对象,采用有限元方法开展超大功率风力发电机组塔筒屈曲特性分析.建立塔筒门洞段有限元模型,研究门框对塔筒屈曲稳定性的影响,结果表明:门洞加框能提高塔筒屈曲稳定性.为进一步提高塔筒屈曲稳定性,提出塔筒内壁设置加强筋的强化设计方法,研究加筋数目、加筋尺寸与塔筒屈曲稳定性的作用规律,结果表明:环...