考虑定桨距和变桨距风机联合控制的风电场有功功率控制策略

风电出力的随机性对电网运行带来不利的影响,随着大规模风电接入电网,电网公司要求风电场必须具备一定的有功功率调节能力。考虑到目前部分风电场定桨距风机和变桨距风机并存的现状,提出了一种考虑定桨距和变桨距风机联合控制的风电场有功功率控制策略。首先根据风电间接功率预测方法分析风电场可调有功功率潜力,并通过优先调整变桨距风力发电机组出力来减少定桨距风机的启停次数,且所提策略仅在变桨距机组无法满足功率调节要求时,对定桨距风机进行启停控制。提出的定桨距风机启停算法考虑选择影响较小的风电机组进行启停控制,以尽可能减小系统控制的超调量。以内蒙古某风电场实测数据进行算例分析,结果验证了所提控制策略的有效性。     

定桨距风力发电机组的主动失速控制

定桨距风力发电机组叶片与轮毂直接刚性相联,具有结构简单、可靠性高等优点,尤其适合于海上风电场.文中重新对定桨距机组进行了探讨,采用主动失速控制方法,限制机组在高风速时的气动功率.在介绍主动失速控制工作原理的基础上,分析了切出风速对机组年发电量的影响,指出针对不同平均风速的风电场,需要对机组的切出风速进行优化设计.随后,从主动失速控制的效果出发,对风力机的气动特性设计提出了要求,对定桨距风力机的优化设计有一定的指导意义.最后,建立了一台额定功率为1.5 MW的定桨距永磁直驱风力发电机组的仿真模型,仿真结果验证了主动失速控制的可行性.     

PLC在大型风力机变桨距系统中的应用

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.针对Zond-40液压变桨距风力机,采用可编程序控制器(PLC)作为风力发电机的变桨距控制器.这种变桨控制器具有控制方式灵活、编程简单、抗干扰能力强等特点.介绍了液压变桨距系统的工作原理,设计了变桨控制器的软件系统.最后在Zond-40风力发电机组上做了实验,验证了该变桨距控制器可以在变桨距风力机上安全、稳定运行.     

风力发电机组变桨距系统的分析与测试

风力发电机组变桨距系统按动力分为液压变桨距系统和电动变桨距系统,对这两种变桨距系统分别进行了介绍,并进行了优缺点比较。以液压变桨距系统为例,提出一种采用有源液压测试站的风力发电机组变桨距系统测试方法。介绍了有源液压测试站的结构和原理,给出了测试准备工作及具体测试步骤。     

风力机的MATLAB模型及其应用

提出了一种简化的定桨距风力机的MATLAB模型。该模型对于风电场的建设与规划 ,对于风力发电机组的运行仿真和设计都具有重要的意义     

中小型风力发电机组恒功率软失速控制策略

定桨距变速风力发电机组具有结构简单、成本低以及可靠性高等优点,在中小功率风力发电中具有较好的市场和应用前景。但是,系统的控制,尤其是额定风速以上的恒功率控制,实现却非常困难,目前还鲜有相关文献的报道。本文提出了一种适用于定桨距变速永磁同步风力发电机组额定风速以上的恒功率软失速控制策略,提出在额定风速以上时,通过控制发电机的输出电功率使风力机工作于失速区,实现了机组的恒功率运行。该控制策略不仅具有结构简单易实现、额定风速以上的恒功率运行功率脉动小,实现了软失速运行的优点,而且控制是基于直流侧的电压和电流信号的检测而避免了检测风速以及发电机的转速信号,降低了控制成本。为了验证文中提出控制策略的正确性,运用Matlab/Simulink搭建了仿真模型并在实验室建立了一台额定功率1.2kW的定桨距变速风力发电机组的实验平台。仿真和实验验证了文中所提出方法的正确性。     

风力发电控制问题综述

论述风力发电机组在提高机组容量、改进功率调节方式、变速恒频运行、发电机和电力电子技术等方面的进展。由于风能的能量密度低，具有不稳定性和随机性，控制技术是大型风力发电机组安全高效运行的关键。分析大型风力发电机组的动态特性，如强非线性、运行工况的频繁随机切换、定桨距风轮空气动力学的不稳定性、有效风速的不可测性和干扰因素多等特点。机组控制系统的基本目标分为4个层次：保证可靠运行、获取最大能量、提供优质电力、延长机组寿命。基于线性化模型的控制方法对于风电系统并不适用，论述对风力发电机组具有较好控制性能的智能控制。该方法是研究风力机控制问题的重要途径之一。     

NTK300／31风电机组运行性能分析

内蒙古商都风电场安装了丹麦ＮＴＫ３００／３１定桨距型风力发电机１２台,已运行３年。本文对该型机组的运行性能做了全面分析,并总结了现场维护和机组２处理的经验,可供同类型风电场参考。     

定桨距风电机组低电压穿越的控制系统设计

介绍了定桨距风力发电机组低电压穿越的设计方案,详细阐述了其控制系统的关键技术。利用该方案的定桨距风力发电机组已经研制成功,在风力发电场运行稳定可靠。     

可编程自动化控制器在定桨距风力发电机组中的应用

对定桨距风力发电机组控制系统的主电路、控制电路、接口电路以及传感器进行了分析,介绍了采用可编程自动化控制器设计和开发的1套定桨距风力发电机控制系统,由此控制系统替代了MICON-M1500定桨距风力发电机组原控制系统后,解决了早期的进口风机因控制系统电子元器件老化、没有备品备件、造成机组不能正常运转的难题。     

基于能量传递函数法的风电机组液压变桨距系统的建模及仿真

液压变桨距系统作为风力发电机组的重要组成部分,对保证风电机组的正常运行起着至关重要的作用。能量传递函数法是在功率键合图基本理论基础上,提出的一种对多能量耦合系统进行建模的方法。本文利用能量传递函数法对变桨距液压系统进行建模,为风电机组变桨距控制策略的研究以及控制算法的改进提供了精确的对象模型。通过对仿真结果的分析,证明了这种建模方法的正确性和有效性。     

基于能量传递函数法的风电机组液压变桨距系统的建模及仿真

液压变桨距系统作为风力发电机组的重要组成部分,对保证风电机组的正常运行起着至关重要的作用。能量传递函数法是在功率键合图基本理论基础上,提出的一种对多能量耦合系统进行建模的方法。本文利用能量传递函数法对变桨距液压系统进行建模,为风电机组变桨距控制策略的研究以及控制算法的改进提供了精确的对象模型。通过对仿真结果的分析,证明了这种建模方法的正确性和有效性。     

可编程自动化控制器在定桨距风力发电机组中的应用

对定桨距风力发电机组控制系统的主电路、控制电路、接口电路以及传感苷进行了分析,介绍了采用可编程自动化控制器设计和开发的1套定桨距风力发电机控制系统,由此控制系统替代了MICON—M1500定桨距风力发电机组原控制系统后,解决了早期的进口风机因控制系统电子元器件老化、没有备品备件、造成机组不能正常运转的难题。     

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。     

变速风力发电机组自适应模糊控制技术

针对采用传统模糊控制技术的变速风力发电机组难以兼顾机组转速控制性能和输出电流脉动的缺点,提出了一种简单的自适应模糊控制方法。该方法通过设置具有自适应能力的转速误差门限来判断风力发电机组的运行状态,从而实时的改变模糊控制器的输出比例因子,达到良好的控制效果。研制了一套额定功率为2kW的定桨距变速风力发电机组仿真和实验系统。在此平台上分别对常规的PID控制、传统的模糊控制和提出的自适应模糊控制技术进行了仿真与实验分析。结果显示,提出的自适应模糊控制技术不仅对参数变化具有较强的鲁棒性、可实现良好的动静态转速控制,且能够有效减小输出电流脉动,从而减小机组转矩脉动和机械应力,延长机组使用寿命。     

兆瓦级风电机组电动变桨距系统测试平台设计

大型变速恒频风力发电机组通常采用变桨距控制技术,使风电机组在额定风速以上输出平稳的功率,从而保证机组安全.电动变桨距系统因其结构简单,易于施加各种控制,可靠性高,在变桨距风力发电机组中得到了广泛应用.文中在分析兆瓦级风力发电机组电动变桨距系统工作原理的基础上,选择了永磁同步电机(PMSM)作为电动变桨距系统的执行电机,完成了兆瓦级风电机组电动变桨距系统及其测试平台构建方案的设计.测试平台的建设为兆瓦级风电机组电动变桨距系统的性能和可靠性测试提供了一个有效的途径.     

基于欧姆龙PLC的风电机组变桨距系统

本文针对国外某知名风电公司液压变桨距风力机,采用可编程控制器（PLC）作为风力发电机的变桨距控制器。这种变桨控制器具有控制方式灵活,编程简单,抗干扰能力强等特点。本文介绍了液压变桨距系统的工作原理,设计了变桨控制器的软件系统。最后在国外某知名风电公司风力发电机组上做了实验,验证了将该变桨距控制器可以在变桨距风力机上安全、稳定运行的。     

风力发电机组接入系统和运行

风力发电机组接入系统后,为保证机组输出的电压、功率稳定,采用了无功补偿、变桨距控制系统和异步发电机滑差调节控制联合工作的方法,并对风电场的防雷和接地进行了介绍。     

风电机组防盗系统的设想

风力发电机组设备的自身安全是风电场安全可靠运行的基本条件.针对现有风电机组防盗措施不足的问题及风电场运行的特点,提出风电机组防盗系统的设想,以解决风电场风电机组设备存在的防盗问题.     

双馈风力发电机组系统接入与稳定运行仿真

分析了包含大量异步风力发电机组的风电场并网运行后对电力系统静态和动态稳定性的影响。从系统接入和稳定运行的角度研究了双馈风力发电机组及普遍采用的定子磁链定向矢量控制策略在提高风电系统稳定性方面的优势与不足。以实际机组为例在PSCAD/EMTDC平台上建立了仿真模型,结果表明双馈风力发电机组在风速发生变化时不仅能够以变速恒频方式运行并追踪最大风能,且电网电压也比传统鼠笼式风力发电机组更为稳定。在系统发生最严重的三相接地故障时,风电场具有更好的暂态稳定性。