基于单电机油源的风机偏航与变桨控制液压伺服系统

偏航与变桨控制是风力发电机组的两个重要的系统,采用单电机油源实现风机偏航与变桨控制液压伺服系统可简化风力发电机组的结构。本文研究了单电机油源驱动的偏航与变桨控制液压伺服系统的工作原理,给出了1-25MW风力发电机组的偏航与变桨控制液压伺服系统的简化油路,文中提出的系统方案已得到成功应用     

风力发电机液压变桨系统的建模与仿真

介绍了风力发电机液压变桨系统的原理,建立了液压变桨系统的数学模型,并进行了稳定性与响应性分析。对液压变桨系统采用比例积分微分控制,通过仿真确认了控制效果。     

风力发电系统液压变桨执行机构的H_∞控制

风力发电中风速的波动将会引起输出功率的波动,基于变桨执行机构快速地跟踪桨距角命令,变桨恒功率控制可平抑输出功率的波动。液压变桨执行机构以其响应频率快、扭矩大、便于集中布置和集成化等优点在目前的变桨距执行机构中广泛应用。常规比例积分(proportional integral,PI)控制的液压变桨执行机构,具备一定的动态响应性能,但其鲁棒稳定性相对不好。为此,针对液压变桨执行机构设计了H∞控制器,不仅能快速有效地跟踪桨距角命令,还能在变桨执行机构存在参数不确定性情况下,保持系统稳定,同时具备优良动态性能,鲁棒性好。仿真分析表明:相比PI控制,H∞控制系统各方面性能较优越。在设计H∞控制器过程中,提出了一种新的加权函数的快速构造方法。研究结果表明:提出的方法能快速地构造所需的加权函数,为H∞控制在工业上的应用提供参考。     

基于ACA-PID算法的风机独立变桨控制

为了缓解大型风机在额定风速以上出现的不平衡载荷问题,针对变速变桨风电机组,给出了一种基于蚁群算法优化PID参数的风机独立变桨控制策略。利用蚁群算法的寻优特性,优化传统PID变桨控制器的参数,使其兼有PID控制的精简性与蚁群算法的自适应性,给出了其具体的实施步骤。构建了风力发电机独立变桨控制模型,对新策略与传统策略进行了仿真与实验。仿真与实验结果表明,基于蚁群算法优化PID参数的风机独立变桨控制策略是有效和实用的,该策略能提高控制系统的动态性能,有效地减少不平衡载荷,改善风机的振动状态。     

浅谈风力发电机组的液压和电动变桨系统

全球投入商业运行的兆瓦级以上风力发电机组均采用了变桨距技术,变桨距控制与变频技术相配合,提高了风力发电机的发电效率和电能质量,使风力发电机组在各种工况下都能够获得最佳的性能,减少风力对风机的冲击,它与变频控制一起构成了兆瓦级变速恒频风力发电机的核心技术。变桨距控制按执行机构可分为液压变桨和电动变桨两种类型,以Vestas公司的液压变桨系统和Mita-Teknik公司的电动变桨系统为例,对这两种变桨系统的结构及特点进行了分析。     

大型风机的独立变桨控制方法

为了缓解风力发电机组由于风速扰动所造成的疲劳载荷,给出了一种基于RBF神经网络滑模独立变桨控制策略。通过分析风力机的基本特性,提出将RBF神经网络滑模功率控制单元和独立变桨控制单元相结合的控制方式。RBF神经网络滑模功率控制单元通过对发电机电磁转矩及桨叶桨距角的控制来平衡风力机的气动转矩,使风轮保持额度转速,实现稳定风电机组的输出功率的目的。而RBF神经网络独立变桨滑模控制单元通过实时微调风机桨距角,来优化功率控制单元的统一桨距角信号,实现缓解风机结构疲劳载荷的目的。最后,通过建立基于RBF神经网络滑模独立变桨控制的风力发电机组进行相应的仿真与实验,证明基于RBF神经网络功率控制和独立变桨滑模控制相结合的方法具有良好的控制效果,稳定风机输出功率的同时,极大地缓解风机的结构载荷,降低风力发电机组的维护成本。     

风力发电变桨控制系统设计

为了降低控制难度,提高风力发电变桨系统可靠性,采用以模糊PID参数自整定为核心控制算法,设计了以PLC为控制器.由永磁同步伺服电机与伺服驱动器共同构成的变桨系统.通过软硬件的设计,较理想地实现了变桨系统的电气控制,在实际应用中获得了良好的控制效果.     

风电场风机变桨系统故障分析

统计分析风电场风机变桨系统常见故障,针对变桨系统故障致使风机在台风中的受损机理进行了阐述,根据运行经验,在设计、制造、安装及生产运行中,减少变桨系统故障,提高风机可利用率及风电场应对台风气候,提出改进方法和措施。     

大型风机的电伺服独立变桨控制系统研究

针对大型风机桨叶负荷波动和变桨控制系统对位置精确控制的特殊需求,在风机的空气动力学的基础上,理论分析并计算了桨叶的变桨距载荷,并以此为依据对伺服电机选型,基于提出的模糊自适应PID控制策略,设计了电伺服变桨控制系统的位置控制器,使其满足高性能伺服系统的精确桨叶位置和快速动态响应等性能要求。在上述研究基础上,搭建了电伺服独立变桨驱动控制系统的硬件平台。实验结果不仅验证了电伺服控制策略的正确性和有效性,而且证明了所设计的电伺服独立驱动控制系统能够实现精确定位和快速跟踪,满足大型风机变桨所需的响应速度和伺服精度。     

风机变桨系统分析和研究

风机的变桨系统在风力发电机组的整个运行过程中发挥着非常重要的作用,它可以保证风机充分的利用风能,提高效率,稳定输出功率。本文简要介绍了该系统的结构及工作原理,并分析了该系统的控制方案的特点。     

兆瓦级风力发电电伺服独立变桨控制系统的设计

设计一种基于多套备用电源的电伺服独立变桨系统,首先描述了该系统的系统结构设计及其特点,然后根据变桨速度和力矩的要求设计了伺服驱动系统,并根据备用电源的工作特点对备用电源的电压和容量进行了设计计算.实验结果表明,该系统具有较高的响应速度和控制精度,完全满足兆瓦级风力发电系统对于桨叶控制的要求,具有较高的可靠性和安全性,有着良好的应用前景和使用价值.     

浅谈变桨系统中的位置传感器

介绍电动变桨和液压变桨系统中位置传感器的结构、原理及应用。这些传感器耐冲击、抗辐射、不易被水、油及有害气体侵蚀,并且具有很高的精度和响应速度。     

液压伺服系统变结构控制抖动的消除

本文为一液压伺服系统设计了一种新型变结构控制器,仿真结果表明,该变结构控制器能在不影响系统性能的情况下有效地消除抖动现象。     

基于变桨速率给定信号的变桨系统响应测试分析

为了更好地设计大型风电机组变桨系统控制器参数,有必要研究变桨系统在风场实际运行中的动态特性。在理解变桨系统运行原理的基础上,通过对变桨阶跃测试和变桨正弦波测试方法的深入分析后,本文提出了基于变桨速率给定信号的一种测试方法。通过对现场数据的分析和仿真,验证了测试方法的准确性、合理性,为变桨系统控制器参数的设计提供参考,从而保证了变桨系统的可靠性。     

变速变桨风力机的自适应变桨及转矩控制

针对风力机特性仿真结果的不准确性,风力机在运行过程中运行参数的变化导致最初选定的名义桨距角可能不是最优值,以及传统变桨可能导致电机转矩波动过大的问题,提出自适应变桨控制策略和线性二次型调节(linear quadratic regulator,LQR)转矩控制策略。以5 MW变速变桨风力发电机组为验证对象,使用Matlab/Simulink和FAST软件进行联合仿真,仿真结果表明所提出的控制策略能很好地解决桨距角最优值的确定以及在额定风速以上电机转矩波动过大的问题。     

BPMM-2风机变桨系统电池监测优化方案设计

BPMM-2风机变桨系统的后备电源设计方面有问题,导致风机存在严重的安全隐患,可能引发重大安全事故。为此,本文提出了BPMM-2风机变桨系统电池监测优化方案。     

风机独立变桨减载模型预测控制研究

针对风力发电机组在额定风速以上运行时承受的不平衡载荷波动问题,提出了一种基于状态空间模型的独立变桨模型预测控制策略。首先基于风机仿真软件FAST对风电机组非线性系统线性化;然后将建立的线性时不变(LTI)模型与非线性风机系统对比验证预测模型的拟合度;最后建立FAST-MATLAB联合仿真的NREL5MW风机模型,在湍流风模式下进行仿真。所提出的控制策略与传统PI控制策略相比,在稳定功率的前提下有效地减少了不平衡载荷,提高了风电机组运行稳定性。     

G58-850型风机变桨系统故障分析及处理

风力发电机变桨系统发生故障,往往部件损坏严重,修复难度较大,费用较高。针对大唐洮南风电场发生的多起G58-850型风力发电机变桨系统故障,通过对风电场全部风机变桨系统的逐一排查,发现7台风机存在相同故障。经过详细分析,确定故障原因为风机运行时间较长造成的变桨系统部件磨损、金属疲劳损坏,并有针对性地提出修复整改措施,提高了风机运行的可靠性和安全稳定运行水平。     

风电变桨直流伺服驱动器的研制

针对风力发电变桨系统的需求和永磁直流伺服电机的调速原理,对直流伺服驱动器的控制策略和控制电路进行了研究。在此基础上,研制了1台7.5kW的直流伺服驱动器,并进行了相应的实验研究。该驱动器在传统的双闭环直流调速系统和PI调节器的基础上,增加了转速前馈、电流前馈和死区补偿等动态校正补偿环节。实验结果表明了该控制策略的先进性,其中电流内环的带宽达到了350Hz,整个系统的动态响应也完全达到了风电变桨系统的要求。     

基于风剪切和塔影效应的大型风力机独立变桨控制研究

为捕获最大风能和改善风力机工作性能,基于对风剪切和塔影效应等因素对风力机的影响分析上,对大型风力机独立变桨控制即其对风力机桨叶载荷的影响进行了研究,并对1台2 MW三桨叶上风向水平轴风力机进行了独立变桨控制仿真实验.仿真结果表明,相比统一变桨控制,独立变桨控制不但满足风力机输出功率维持额定值不变,而且使风力机桨叶的挥舞...