基于神经网络PID的变速变桨距控制设计

在风力发电中,为了提高风力发电的能量转换效率对风力发电机进行变速变桨距控制,按照所需要的功率系数值确定所需要的变桨角度,以保证功率的稳定.本文研究利用神经网络PID控制器作为变速变桨距系统的控制器.在风速低于额定风速时,采用的是变速控制,此时风能效率高于采用失速控制风电机组的风能效率,具有优化的气动特性;在风速高于额定风速的情况下,根据风速的变化调整桨叶节距角,从而调节发电机的输出功率,使风力发电机组的输出功率保持稳定.最后,利用Simulink构建整个控制系统,对系统进行Matlab仿真.结果表明,使用神经网络PID控制的风力发电系统在风速从额定风速到切出风速时,相对失速控制风电机组,采用变桨距控制风电机组的功率恒定,发电品质较好.     

风力发电机叶片气动特性数值模拟

建立小型风力发电机叶片的三维流场模型,运用流体软件(FLUENT)分析旋转叶片在不同风速作用下的流动特性及气动特性的变化规律。结果表明:随风速的增大,叶片失速现象越严重,叶尖处的压强和流速均达到最大值;同时,风力发电机输出功率增大,叶尖速比和风能利用系数都减小。利用风能实验平台对小型风力发电机进行了实验测试,将所得数据与数值模拟结果进行对比分析,验证了数值模拟方案的准确性和有效性。     

基于运行数据的风力发电机选型研究

高海拔、低风速区域风能的规模开发具有重要的商业价值，选择能够更好地适应高海拔、低风速环境的风力发电机，可以有效地提升风电场的综合效益。基于运行数据对青藏高原柴达木盆地H风电场的2种不同类型的风力发电机进行分析比较，对2种类型风力发电机的基本参数、功率曲线、发电量及故障数据进行统计分析，得出在青藏高原高海拔、低风速区域以G型风机为代表的直接驱动型外转子永磁同步发电机的综合性能优于以X型风机为代表的齿轮驱动型内转子永磁同步发电机，为该地区高海拔、低风速环境下的机组选型提供一定的参考。     

基于变速恒频风力发电机转子电流控制技术的应用

为了有效控制剧烈变化的风速引起的输出功率的波动,在变速恒频风力发电机中,采用RCC控制策略,调节风力发电机转子电流、频率和相位,可迅速改变发电机转差率,从而改变风轮的转速,实现风力发电系统有功功率和无功功率的灵活调节。同时,抑制谐波的干扰,减少损耗,提高风力发电系统的效率,消除由于瞬变风速引起的功率波动。     

金风1.5MW风力发电机组切出风速限值优化提升

风力发电机组切出风速是跟踪机组实际风速的运行情况、实现风机参数评估及控制优化在风力发电机组的切出风速参数优化及控制设计区间限值内顺利实施的关键基础条件措施手段之一。风力发电机组中的风机切出风速参数的优化控制系统设计,也属于实现风电技术软件设计参数优化及其控制优化与实现风机硬件选型与优化系统设计优化相结合,进行研究验证的基本方式可确保发电机稳定提高额定发电量出力的同时,满足对机组供电的电力安全性要求。     

我国“乘风计划”喜结硕果——首台风力发电设备制造成功

我国“乘风计划”第一台大型风力发电设备———Ｎ43型 60 0千瓦并网型风力发电机 ,已于日前在西安维德风电设备有限公司制造成功。经地面测试 ,该机的风轮转速、风速、标称功率输出、标称载荷、发电机标称功率、偏航速率等各种技术数据均达到出厂标准 ,并顺利通过德国诺代克斯巴克·杜尔公司技术人员的鉴定 ,将于近期在辽宁营口风电场投入使用。风力发电机是由叶片、齿轮箱、发电机、偏航系统、控制器、刹车系统和发电机塔架等多种关键部件组成 ,是一种研制难度较大的高新技术产品。Ｎ43型 60 0千瓦风力发电机设备就是根据国家“乘风计划”…     

离网型小型风电系统建模与控制仿真

离网型小型风电系统实现了边远地区就地供电,具有投资小,构建灵活的特点。文章给出了小型离网型风电系统的结构和具体建模,给出了系统的控制思路。仿真结果表明,采用感应风力发电机矢量控制策略,易于实现功率环的优化设计,能有效的实现风力发电系统的功率跟踪控制。     

基于有功功率控制的液压型风力发电机组最佳功率追踪策略关键问题研究

液压型风力发电机组采用定量泵-变量马达闭式系统作为风机主传动系统,采用同步发电机直接并网发电,区别于传统齿轮或直驱型风机,需要对其最佳功率追踪策略进行深入研究。介绍液压型风机能量传递过程,最佳功率追踪控制需解决的关键问题,研究基于有功功率控制的最佳功率追踪原理。分析风力机功率传输特性,提出功率追踪分段控制策略。分析液压系统存在的非线性问题,利用小信号线性化方法结合变增益PID控制,解决系统非线性带来的功率响应不一致问题。最后利用转速控制环节对功率控制环节优化,使系统在功率追踪过程中系统更加平稳。在30k VA半物理仿真实验平台上验证变增益PID控制下系统功率一致响应,以及按最佳叶尖速比给定的最佳功率进行的最佳功率追踪策略。     

一种新型的大型风电系统最大风能追踪控制的建模与仿真

介绍了新设计的"变步长最大风能捕获控制器",采用矢量控制算法,实现了风力发电机输出有功和无功功率的解耦控制.在有功功率控制方面,控制器根据发电机输出转速扰动时,相应输出有功功率的变化"变步长"地调整系统输入,直到系统运行到最大风能点.仿真结果表明,该系统不依赖于最优功率曲线和风机参数,而且收敛速度快,可以迅速实现"最大风能追踪"控制,具有一定的应用价值.     

粒子群优化变论域模糊PID控制在风电机组变桨距中的应用

风力发电机变桨距系统采用传统PID控制,不仅超调大、调节时间长、精度低,而且在超过额定风速时,风电机组的输出功率波动比较剧烈,误差较大。该文采用粒子群优化算法改进变论域模糊PID控制器,仿真结果表明:粒子群优化变论域的模糊PID控制器具有良好的动态性能及对风速扰动的鲁捧性,可以平稳地输出功率。