大型风力发电机组微机监控装置的研制

介绍了国家“九五”攻关项目风力发电机组微机监控装置的技术方案, 其核心是两个高性能的微处理器芯片,分别负责模拟量、开关量的采 集、处理及机组控制、交流量采集与计算。系统主要功能有：风力发 电机组的自动启、停及顺序控制,由双向可控硅控制的软并网功能, 电气保护与安全保护等。提供了硬件结构框图及软件设计思想。该系 统已在国内某风电厂投运成功。     

浅谈风力发电机组偏航系统

为解决风力发电机组在自然风风向多变的状况下可以自动平稳的校准其方向以保持风能的最大可利用率的问题,将PLC及软启动技术应用到风力发电机组的偏航系统中。开展偏航系统自动控制、平稳启动的分析,建立了PLC、软启动和偏航电机之间的关系,提出利用PLC对风场的自然风风向以及风力发电机组的偏航角度进行数据信息的采集,并自动进行内部的数据处理,进而对偏航电机的工作状态加以控制,使风力发电机组能自动偏航至与自然风风向相对应的角度。通过分析和验证,结果表明该系统实现了对风力发电机组偏航系统的自动控制及平稳启动。     

变速恒频风力发电机组多工况运行仿真

构建了一个可以运行于多种工况的变速恒频风力发电机组整机系统.在研究了风力发电机组各子模块数学模型的基础上.分析了发电机组的运行特性及各工况下的控制策略,建立了基于Matlab/simulink的变速恒频风力发电机组无扰切换整机模型.初步实现了风力发电机组并网控制、低风速下的最大风能追踪以及额定风速上恒功率控制等功能.通过仿真曲线,验证了该系统的正确性和可行性.     

大型风力发电机组的电量采集系统

介绍了WBZ型电量采集模块和西门子S7-300系列可编程控制器的通信模块CP340的功能特点;提出了适合于风力发电机组电量采集系统的通信协议。在此基础上,设计实现了两者之间的数据通信。该电量采集系统已成功应用于风力发电机组的电控系统中,并取得了满意的效果。     

20kW变速恒频风力发电机的运行及其控制

20kW变速恒频风力发电机可以很方便地实现与电网或相近容量的柴油发电机组并联运行。本文简要介绍变速恒频风力发电机的特点及工作原理,并详细描述了风力机组的开关机系统、运行控制以及安全保护系统,最后给出了现场运行实验结果。     

基于LabVIEW的风力发电机组远程在线监控系统研究

针对风电场运行维护、故障诊断及监控的需要,提出了基于LabVIEW的风力发电机组远程在线监控系统的设计方法.通过利用虚拟仪器灵活的编程语言和强大的数据处理分析及网络通信技术,进而实现系统的远程在线监控.阐述了系统的硬件组成、软件设计及各个界面的功能,通过对风力发电机组温度采集部分的介绍,来分析整个风力发电机组系统的数据采集的思路.着重介绍了利用LabVIEW Web Server网络通信技术,将开发的系统界面发布在Web上的实现过程,并在客户端通过浏览器对远程数据进行监控.整个设计系统经实验验证表明性能良好、实现简单,可以作为风力发电机组的数据采集和远程监控使用.     

风力发电机组状态监测系统设计与应用

风力发电机组状态监测系统的设计可以有效降低机组的检修维护费用,保障机组的安全稳定运行。对风力发电机组状态监测和故障诊断技术进行了深入的研究,设计了风力发电机组状态监测系统,并详细介绍了系统的结构与功能。通过系统在大型风力发电场的成功应用,验证了其对风力发电机组状态监测与诊断的有效性。     

风力发电机组防雷技术研究与应用

针对风力发电机组防雷设计对整个机组安全运行的重要性,从雷电和电涌的产生及分类、防雷区划分及特点、防雷保护原理出发,根据风力发电机组的防雷要求,分析研究风力发电机组各模块防雷及过电压保护设计,提高了风力发电机组运行的安全性。     

8MW海上风力发电机关键技术研究

海上风力发电机组向轻量化、大型化方向发展,大容量风力发电机组具有低成本优势,已成为海上风力发电机组的首选,本文提出并研制了8 MW大型海上风力发电机组,该机型应用超紧凑型半直驱技术、变桨控制技术、偏航系统控制技术和三电平变流器技术,具有体积小、重量轻、可靠性高、密封性好等特点,可实现风机在线监测、控制、诊断、预警功能。该风机在三峡福建福清兴化湾二期项目的应用验证了机型的实用性及有效性。     

基于DSP的风力发电机组滚动轴承故障信号采集系统

正近日,国家知识产权局公布专利"基于DSP的风力发电机组滚动轴承故障信号采集系统",专利权人为哈尔滨理工大学。本实用新型公开了一种基于DSP的风力发电机组滚动轴承故障信号采集系统,它涉及风力发电机故障诊断技术领域,将电涡流位移传感器安装在需要监测的滚动轴承     

应用深度自编码网络和XGBoost的风电机组发电机故障诊断

针对风电机组现场故障样本难获取的问题,为实现风电机组发电机部件的故障诊断,通过分析风机监控与采集(SCADA)数据,设计了基于深度自编码(DAE)网络和XGBoost的故障诊断算法。该算法包含两部分:第一部分是DAE故障检测算法,通过DAE获取SCADA数据的重构值,分析重构误差的变化趋势与其超越阈值的情况以预测风机故障和提取故障样本;第二部分是XGBoost故障识别算法,用贝叶斯优化搜索XGBoost的最优超参数,建立XGBoost多分类故障识别模型。算例结果表明,DAE算法能够捕获风电机组发电机早期故障,XGBoost比其他算法更精确地识别不同故障类型。     

基于MMS的风电设备信息模型获取方法

风电机组与数据采集与监控(SCADA)系统之间数据不兼容将影响风电场的扩容和技术升级,需构建统一的数据模型.以一种基于IEC 61400-25协议和制造报文规范(MMS)通信协议的风电场通信软件开发为背景,介绍了风电场SCADA系统中对风电设备信息模型的获取方法.设计了风电场通信软件的体系结构和交互流程,构建了IEC 61400-25协议的风电机组信息模型,从业务逻辑控制模式、抽象通信服务接口(ACSI)服务到MMS服务的映射以及MMS报文生成等3个方面,阐述了风电设备信息模型在SCADA系统中重构的实现方法.     

风力发电机组控制系统的研究分析

对目前流行的风力发电机组控制系统进行对比分析.在简述风力机特性的基础上,介绍了定桨距和变桨距发电机组的特点,重点分析了基于双馈发电机的变速恒频发电系统及桨叶节距角控制系统.讨论了未来风力发电控制技术的发展趋势和应用前景.     

基于PSCAD/EMTDC的双馈感应风电机组变桨距控制仿真分析

提出一种简化的风力机变桨距控制模型,通过发电机转速和风力机输出功率的反馈信号分别调节桨距角,控制发电机的转速恒定和风力机输出功率平稳.采用PSCAD/EMTDC仿真软件建立该变桨距控制模型,对整个风力发电系统(包括双馈电机和并网装置等)进行仿真,验证该风力机变桨距控制方法的可行性.     

数据采集与监视控制系统在1.25 MW风电场中的设计及应用

介绍了1.25MW风电场数据采集与监视控制系统的设计,实现了对风电场中每台风力发电机的数据采集和控制,具备风电机启停控制、运行状态显示、温度历史趋势显示和风玫瑰显示等功能。该系统还具有远程登录功能,可使用户远程浏览风场的信息和控制风电机的运行。实时数据采集和分部存储方式提高了数据采集的快速性和存储的可靠性,较好地满足了风电场的监控管理要求。     

含不同风电机组的风电电网仿真研究

为了研究包含恒速异步风力发电机和双馈异步风力发电机的风电场对电网的影响,应用Matlab 7.0建立了含不同风电机组的风电场动态模型。分析了风电场对电网暂态稳定性的影响,风电机组电压恢复情况,有功、无功变化情况,以及不同风电机组的低电压穿越能力。仿真结果表明：双馈异步风力发电机变速平稳、低电压穿越能力较强,有利于优化电能质量;当电网发生故障时,应针对不同的风电机组采取不同的控制策略以提高电力系统稳定性。     

基于异步电机的风力机特性模拟

分析了风力机的运行原理,对比了风力机与异步电动机特性的异同,提出了简单有效的转速控制方案,搭建了"工控机+数据采集卡+变频器+异步电机"的风力机模拟平台,应用LabVIEW软件开发了上位机界面.将该风力机模拟系统应用于新型的定子双绕组感应风力发电系统,实现了模拟风力机在不同风速及不同负载下按照风力机的特性运行,满足了定子双绕组感应风力发电系统进行最大风能追踪的控制策略研究.实验结果表明,该方法实现简单、控制精确,可方便用于实验室条件下风力发电技术的研究.     

Speed control of grid-connected switched reluctance generator driven by variable speed wind turbine using adaptive neural network controller

In wind energy conversion system, variable speed operation is becoming popular nowadays, where conventional synchronous generators, permanent magnet synchronous generators, and doubly fed induction generators are commercially used as wind generators. Along with the existing and classical solutions of the aforementioned machines used in wind power applications, the switched reluctance generator (SRG) can also be considered as a wind generator due to its inherent characteristics such as simple construction, robustness, low manufacturing cost, etc. This paper presents a novel speed control of switched reluctance generator by using adaptive neural network (ANN) controller. The SRG is driven by variable speed wind turbine and it is connected to the grid through an asymmetric half bridge converter, DC-link, and DC-AC inverter system. Speed control is very important for variable speed operation of SRG to ensure maximum power delivery to the grid for any particular wind speed. Detailed modeling and control strategies of SRG as well as other individual components including wind turbine, converter, and inverter systems are presented. The effectiveness of the proposed system is verified with simulation results using the real wind speed data measured at Hokkaido Island, Japan. The dynamic simulation study is carried out using PSCAD/EMTDC.     

风电场接入新疆某地区电网暂态电压稳定性研究

基于电网网络特性和三相短路故障等因素,通过对普通异步风力发电机和双馈风力发电机风电场接入新疆某地区电网的仿真计算,得出了风电场暂态电压极限功率,分析了系统的暂态电压稳定性。根据仿真结果可以得出,短路容量大的系统暂态电压稳定性越强;双馈风力发电机组能够通过转子变频器进行无功电压调节控制,所以在三相短路故障时其暂态电压稳定性比普通异步风力发电机组更稳定。     

兆瓦级风力发电机组变桨机构建模和仿真

针对兆瓦级风力发电机组的变桨系统,在SolidWorks和Adams中建立变桨系统的机械系统模型,并在Matlab中建立控制系统模型,通过Adams／Control接口将二者连接起来,实现风力驱动下的变桨运动在软件系统环境下的交互仿真,通过对变桨过程研究,为大型风力机及其控制系统的研制开发与国产化提供指导。