风力机独立液压变桨距控制系统建模与仿真分析

建立独立液压变桨距控制系统的数学模型,并对变桨距控制系统进行稳定性分析,确定独立液压变桨距控制系统的设计参数;通过对风力机系统进行SIMULINK仿真分析,验证了风力机能在超额定风速状态下正常工作,说明此独立液压变桨距控制系统模型的可行性和设计参数的准确性,为开发液压变桨距控制器提供了依据。     

变桨距机构

变桨距主要分为液压和电动变桨距2种。其中,液压变桨距控制系统的安装较为简单,维护费用低廉且使用寿命较长,在现今的使用率较高,占主流地位;因此,非常值得投资。目前国内外最常使用的一种控制系统是独立变桨距控制系统。     

MW级风力机液压变桨精度的分析和研究

分析影响MW级风力机中液压变桨距机构执行精度的原因,对其建立数学模型,并仿真运算。其结果表明液压缸中液压油压缩形变对桨距角影响较明显,液压缸结构原理性泄漏对桨距角影响甚微;但两者对最终的风力机功率输出干扰不大,可以忽略。进一步分析发现,由于液压油的可压缩性,液压变桨距机构具有良好的柔性,在稳定风机输出功率、风机自我保护和运行可靠性上发挥了一定的作用。     

基于载荷优化的风电机组变桨控制技术研究

以国产兆瓦级风力发电机组为依托,研究大型风力发电机组独立变桨距控制技术,以优化机组的疲劳载荷。将独立变桨控制过程解耦为协同变桨控制过程和偏差变桨控制过程,并分别进行协同变桨控制和偏差变桨控制的理论研究;偏差变桨控制系统是一个多输入多输出线性系统,通过Park坐标变换和逆变换技术,将偏差变桨控制系统解耦为两个单输入单输出线性系统,实现采用经典控制理论设计相关控制器,极大提高独立变桨控制技术的工程实用性。采用GH bladed软件,对一台1.5 MW机组的仿真研究结果表明:采用独立变桨控制不仅可以实现传统协同变桨控制的功能,而且还能有效减小风电机组各关键部件的疲劳载荷。     

基于载荷优化的风电机组变桨控制技术研究

风力发电是可再生能源中技术最成熟、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。现代风电机组的单机容量越来越大,叶轮直径也越来越大,风剪切、塔影效应等造成的载荷波动也在不断增大,由此导致的疲劳载荷问题日益明显,独立变桨控制技术正是在这种背景下提出来的。以国产兆瓦级风力发电机组为依托,研究大型风力发电机组独立变桨控制技术,来减小桨叶承受的不平衡载荷和保持输出功率的稳定。通过研究基于载荷优化的风电机组变桨控制技术,不仅能够提升风电机组的发电效率,还可以减小机组关键部件的载荷,保证机组安全稳定运行,实现客观上的发电量提升。     

基于卷积神经网络的双馈风电机组独立变桨距优化控制方法

目前,双馈风电机组独立变桨距优化控制疲劳载荷的计算通常采用单目标的方式,测算控制的范围较小,挥舞载荷下降。基于此,设计基于卷积神经网络的双馈风电机组独立变桨距优化控制方法,明确风电机组独立变桨距控制指标,采用多目标的方式扩大测算控制的范围,实现对风电机组疲劳载荷的多目标计算。同时,构建卷积神经网络机组独立变桨距优化控制模型,采用反馈校正的方式实现优化控制,并设计对比实验进行测试。测试结果表明：在卷积神经网络的辅助下,所设计的双馈风电机组独立变桨距优化控制方法更为高效,具有实际应用价值。     

基于老旧风电机组变桨系统技改替换的研究与应用

早期风电机组变桨系统以国外厂商为主,均采用直流驱动技术,随着风电机组投运年限增加,尤其是部分机组已投运长达10年以上,变桨系统问题日益凸显,直流变桨电机工艺复杂、成本较高、维护困难、部分配件原厂家已停生产、变桨电控系统老化后各种问题接踵而至,故障率居高不下,问题亟待解决.近些年国内电力技术发展迅速,国产交流变桨系统已经...     

挖掘机液压独立散热系统的负载特性研究

大型挖掘机的散热系统通常采用独立散热的方式,独立散热方式可根据散热需求动态调整功率消耗,能明显降低给整车带来的负载。掌握液压独立散热系统稳态负载特性,能为整机功率匹配、节能控制提供基本依据。通过理论建模、实车理论数据代入计算、实验测试,对比了理论计算和实测结果,验证了液压独立散热系统稳态模型的有效性、准确性。     

风电机组电动变桨距传动机构设计与仿真

采用叶素理论建立了风电机组变桨距调节原理.设计了一套新型变距传动机构--电动变桨距传动机构.构建了基于Pro/E的三维实体模型,施以正弦运动律,其动态仿真结果验证了该变桨模型建立的有效性和准确性,进一步为风力机变桨距系统的优化设计奠定了基础.     

基于欧姆龙PLC的风电机组变桨距系统

随着风电技术的不断成熟与发展,变桨距风力发电机的优越性显得更加突出：既能提高风力机运行的可靠性,又能保证高的风能利用系数和不断优化的输出功率曲线。采用变桨距机构的风力机可使叶轮重量减轻,整机的受力状况大为改善,使风电机组有可能在不同风速下始终保持最佳转换效率,输出功率最大,从而提高系统性能。随着风电机组功率等级的增加,采用变桨距技术已是大势所趋。目前,变桨执行机构主要有两种：液压变桨距和电动变桨距,按其控制方式可分为统一变桨和独立变桨两种。     

用于吊装风电机组起升卷扬闭式液压系统设计

该文论述了用于吊装风电机组起升卷扬闭式液压系统设计原理,针对系统设计结合吊装风电的工作特性和安全要求进行分析和改进完善;通过QLY1560型轮式起重机使用证明,起升卷扬闭式液压系统性能良好满足吊装风电的需要。     

电液比例变桨距风力机半物理仿真试验台

针对风力机变桨距控制研究的重要性，提出风力机电液比例变桨距系统半物理仿真试验台的设计方案。通过风力机空气动力学分析和模型研究，为变桨距控制提供了理论基础。当仿真风速信号在额定风速上下变化时，加载装置实时模拟作用在变桨距液压缸上的风力负载，同时仿真平台中电液比例变桨距执行机构控制桨叶节距角发生相应的变化，通过风力机模型实现半物理仿真，最终输出功率稳定在额定功率附近，达到了变桨距功率控制的要求。     

液压型风力发电机组能量传递与耗散

为分析液压型风力发电机机组能量转化机理,针对其能量传递与耗散问题展开了研究。将整个机组分解为若干个关键子单元,建立机组能量传递模型,分析机组能量传递变化规律;以能量传递模型为基础,对机组能量耗散进行推导分析,得到机组能量耗散数学模型。将30kV·A液压型风力发电机组实验台作为仿真和实验基础,对机组能量传递与耗散进行仿真与实验研究,进而验证理论分析的准确性。研究结果表明：机组在工作过程中其能量特征状态发生改变,并存在一定的能耗,整机效率约为65.7%。     

新一代全液压风力发电机——数字液压在风力发电传动系统中的应用

展示了风力发电产业发展的宏伟蓝图,剖析了现有风力发电机存在的问题,简明扼要、提纲挈领地揭示了全液压风力发电机的核心技术,总结了其技术与价格优势.     

风力机叶片的形状优化设计

在风力机优化设计过程中,考虑法向力和切向力的叶尖损失,基于一维的动量叶素理论及传统的风力机空气动力学原理,推导并给出新的风力机轴向和周向因子的计算模型。探讨风力机成本和输出能量之间的关系,得到风力机成本及其年输出能量的计算模型,进而建立风力机单位输出能量成本的数学模型,以其为优化设计目标,以叶片的形状参数弦长、扭角和相对厚度为优化设计变量,提出叶片的优化设计数学模型。最后,应用该优化模型对某2MW风力机叶片进行优化设计,并对优化结果进行比较分析,验证了优化叶片的工作性能,很好地实现了风轮单位能量成本的降低。研究成果为大功率风力机叶片的设计开发提供了理论依据,奠定了风力机叶片的研究和工业应用前景。     

物联网架构下风力发电机组远程状态监测系统设计

使用物联网为架构将风力发电机组的运行状态的远程监测、故障趋势预测组成为一个新的监测系统。该系统由运行状态信息采集子系统、网络服务子系统和客户端子系统三大子系统组成。其中该系统中客户端子系统使用基于Asp.net的B/S远程监测模式来实现实时数据采集、数据查询与录入和故障诊断预测分析三大功能。     

基于压力反馈的液压型风机低电压穿越控制方法

结合液压型风力发电机组低电压穿越的控制要求,以实现低电压穿越过程中的功率快速调整为控制目标,提出了一种基于压力控制的低电压穿越控制方法,即在原有低电压穿越控制环的基础上加入压力控制环。通过AMESim和MATLAB/Simulink软件搭建仿真平台进行联合仿真,并依托30kV·A液压型风力发电机组半物理仿真实验平台进行实验验证。结果表明,所提出的控制方法既可实现功率的快速调整,也能有效地抑制并网转速的瞬态冲击。     

兆瓦级风力发电机组变桨系统分析

分析变桨系统工作原理,介绍变桨系统的构成和控制策略。     

基于STM32的风电机组振动监控系统设计

风力发电机组安全运行与否关乎到其使用寿命的长短以及发电效率,为实现对风电机组振动状态的实时监测,设计了基于STM32的风电机组振动监控系统,以STM32F103VB芯片为振动检测模块的核心,构建系统硬件,检测风电机组振动信号;利用RS-485总线实现振动检测模块与上位机分析模块的通信;在VC++6.0平台下,对振动数据进行显示和时/频域分析,并结合Access数据库完成数据的存储管理。实验结果表明系统能够长时间可靠运行。     

风电叶片模具翻转液压系统控制与设计

液压驱动、闭环控制风电叶片制造中模具的开合模过程,可以提高作业效率、运行平稳性以及叶片质量。在分析风电叶片模具翻转机构工作原理以及生产现场需求的基础上,通过设计改进液压、电气系统,应用PID控制策略,极大地改善了多翻转机构的叶片模具翻转过程的平稳性和同步性。