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相似文献
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1.
郑〓宇 《水电能源科学》2012,30(2):151-154,163
针对传统统一变桨距控制策略存在的不足,基于风力机空气动力学原理,提出了基于神经元PID的独立变桨距控制策略,将测量的桨叶根部My方向载荷通过神经元PID控制算出d、q轴的桨距角,经反Park变换得到3个桨叶的附加桨距角,将其与统一变桨距角相加作为独立桨距角的设定值。并借助Fast软件平台以2MW变速变桨风力发电机组为例,仿真比较了独立变桨距控制策略与统一变桨距控制策略。结果表明,独立变桨距控制策略能有效保证在额定转速下机组输出功率稳定,且能有效降低风力发电机组各零部件的疲劳载荷。  相似文献   

2.
在分析风力发电系统能量转换理论的基础上,将单神经元自适应算法与常规PID算法结合,通过单神经元自学习,对PID控制器的系数进行在线调整,提出一种单神经元自适应PID调节变桨角度的控制方法,建立了风力机桨距角控制数学模型.风速超过额定值后,利用单神经元自适应PID控制器进行变桨控制,将控制结果与采用常规PID控制器的控制性能进行了对比.结果表明:单神经元自适应PID控制器可以将输出功率恒定在额定值,能够对变桨系统进行有效控制,达到预期的目标.  相似文献   

3.
为研究风切变和塔影效应对三叶片风力机气动载荷、气动转矩以及输出功率的影响,根据风切变和塔影效应的风速模型,引入等效风速模型,推导分析风力机1P(P为风轮旋转频率)气动载荷和3P气动转矩脉动的形成机理,并基于GH Bladed仿真平台验证这2种脉动的存在性。为减小这2种脉动对风力机产生的影响,基于变桨控制,设计带通滤波器过滤出风力机输出功率的3P脉动分量,并结合方位角信号将其转换为每支叶片的桨距角调节信号,与统一变桨控制的桨距角参考信号叠加,实现基于输出功率和方位角联合反馈的独立变桨距控制。仿真结果表明,所提独立变桨距控制策略不仅能有效缓解风力机1P叶根挥舞载荷脉动,还能明显减小气动转矩和输出功率的3P分量,从而在减小风轮疲劳载荷的同时提高风电机组输出电能质量。  相似文献   

4.
针对独立变桨风力发电机组叶片承受的不平衡载荷,尤其是随机性载荷问题,通过对其桨距角控制原理以及桨叶载荷数学模型的分析研究,提出结合神经网络、模型预测控制和自适应PID(NMPC-PID)的复合控制策略。采用Coleman坐标变换将叶片不平衡载荷分解为俯仰载荷和偏航载荷,跟据桨叶载荷的变化,对桨叶桨距角进行实时控制,以达到减小风电机组桨叶不平衡载荷的目的。以某2 MW风力发电机作为验证对象进行仿真研究,结果表明,当风速达到额定值以上时,该控制策略能降低桨叶所受不平衡载荷,减小转矩波动,提高风力机工作效率。  相似文献   

5.
殷秀兴  林勇刚  李伟 《太阳能学报》2014,35(9):1627-1633
提出一种适用于风力机的电液数字马达变桨距方式,设计电液数字马达变桨距机构及其电液控制系统,构建其数学模型。在此基础上,提出模糊变桨控制策略,采用重复PID变桨控制器,并进行仿真研究。结果验证了该变桨距控制方式的可行性,并表明:该方式易于实现数字式控制,控制实时性和精度较高。  相似文献   

6.
《可再生能源》2013,(11):51-55
文章分析了变桨距控制原理,对变速恒频风力发电机组各部分数学模型进行了分析与研究,在此基础上,建立了变速恒频风力发电机组PID液压变桨控制系统仿真模型,在matlab/simulink环境下对未加PID控制器与加PID控制器两种情况下的系统进行了仿真研究。仿真结果表明,PID控制器能改善风力机桨距控制效果,更好地捕获风能,稳定风力机功率输出。  相似文献   

7.
当风速大于额定风速时,风电机组通过控制变桨机构调整桨距角来减小风能捕获,从而使机组的输出功率保持在额定功率附近。变桨系统一般采用PI(比例积分)控制算法,但由于风轮气动转矩与风速、风轮转速、桨距角呈高次复杂非线性关系,单一控制参数的变桨控制器难以满足风电机组在额定风速以上的运行性能要求。为了解决单一变桨控制性能不足的问题,提出一种基于风轮气动特性的风力机变桨优化控制策略,该策略通过测量桨距角当前值来动态调整变桨控制器参数,可有效提升变桨系统随风动作连续性,减小由变桨控制引起的转速与功率波动,削减机组由变桨动作引起的动态载荷。  相似文献   

8.
基于独立变桨距技术的风力发电机组载荷控制研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
研究了基于独立变桨距技术的风力发电机组的载荷控制,研究方法主要从空气动力学入手,建立了风力发电机组独立变桨距系统的多输入多输出线性化模型,利用d-q坐标变换将旋转坐标系下的载荷转换到固定坐标系下,设计模糊控制器,对d轴和q轴的载荷分量分别采用模糊PID控制.为了检验该控制方式的效果,在半物理实验平台上进行相应的仿真实验...  相似文献   

9.
大型风电机组独立变桨控制技术研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
通过对风力机简化模型的分析,推导出风力机的运动方程和输出方程;通过卡尔曼坐标变换将塔架前后运动方程和载荷输出方程所代表的线性时变系统解耦为线性时不变系统,在此基础上提出带3个独立控制环的独立变桨控制策略;利用"GH Bladed"软件对独立变桨控制策略进行仿真试验研究,仿真试验结果表明,采用独立变桨控制技术不但能实现转速控制功能,还能有效减小叶片根部挥舞力矩、轮毂倾翻力矩、偏航力矩的波动,从而能有效降低变桨轴承、主轴、轮毂、偏航轴承、塔架上的疲劳载荷。  相似文献   

10.
左姗  王磊  宋庆旺 《太阳能学报》2015,36(9):2292-2299
首先建立漂浮式平台流体动力学模型,重点提出一种变桨距控制的改进方案,针对复杂载荷环境导致的海上风力机系统建模不精确,利用基于先进记忆的控制策略进行桨距角补偿,有效减少了不对称气动载荷和平台运动。基于FAST和Matlab/Simulink软件平台以NREL-5 MW漂浮式海上风电机组为仿真模型验证改进控制器的有效性。分析和仿真结果表明,相比传统的独立变桨控制,改进的控制器在减少疲劳载荷和平台振荡有更好的性能,提高了系统的稳定性和可靠性。  相似文献   

11.
提出了大型变速变桨风力发电机组在不同控制阶段的优化控制策略。在低风速时,采用自适应转矩控制方式,实现机组的变速运行,追踪最佳风能利用系数。在额定风速以上时,为了解决传统桨距控制方式系统超调量大的问题,提出了一种新型气动转矩观测器,并将气动转矩与发电机转矩偏差输入控制器。通过Bladed外部控制器模块编程并进行仿真,结果表明,所提出的控制策略能够更好地追踪最大功率点,并改善桨距控制效果,稳定功率输出。  相似文献   

12.
Reliable and powerful control strategies are needed for wind energy conversion systems to achieve maximum performance. A new control strategy for a variable speed, variable pitch wind turbine is proposed in this paper for the above-rated power operating condition. This multivariable control strategy is realized by combining a nonlinear dynamic state feedback torque control strategy with a linear control strategy for blade pitch angle. A comparison with existing strategies, PID and LQG controllers, is performed. The proposed approach results in better power regulation. The new control strategy has been validated using an aeroelastic wind turbine simulator developed by NREL for a high turbulence wind condition.  相似文献   

13.
This article deals with the solution of conduction–radiation heat transfer problem involving variable thermal conductivity and variable refractive index. The discrete transfer method has been used for the determination of radiative information for the energy equation that has been solved using the lattice Boltzmann method. Radiatively, medium is absorbing, emitting and scattering. To validate the formulation, transient conduction and radiation heat transfer in a planar participating medium has been considered. For constant thermal conductivity and constant and variable refractive indices, results have been compared with those available in the literature. Effects of conduction–radiation parameter and scattering albedo on temperature have been studied for variable thermal conductivity and constant and/or variable refractive index. Lattice Boltzmann method and the discrete transfer method have been found to successfully deal with the complexities introduced due to variable thermal conductivity and variable refractive index.  相似文献   

14.
15.
The flow of a fluid in a pipe was treated by Poiseuille and one may find in Landau and Lifshitz a generalization of Poiseuille's solution for a fluid the temperature of which varies in a section. Platten and Legros treat a flow with a variable viscosity, but the expression for the viscosity they use, does not describe the viscosity of a liquid. The solution we propose here concerns the flow of magma, the viscosity of which is a rapidly changing function of temperature. The example we calculate numerically is the flow of the basaltic magma, obeying the viscosity law of liquids and its characteristics are listed in a paper by Hardee.  相似文献   

16.
As a promising and potential alternative to conventional fixed or variable speed wind turbines, continuously variable speed wind turbines (CVSWTs) with variable transmissions offer improved power efficiency and enhanced power control capabilities. The CVSWTs can be generally achieved by adapting mechatronic variable transmissions in the turbine drive train for continuously variable speed operations for wind turbines. Therefore, this paper serves to provide an up to date and exhaustive review of the CVSWTs with mechatronic variable transmissions such as mechanical variable transmission, electrical variable transmission, and power splitting transmission. In this paper, the analysis of CVSWTs with different mechatronic transmission topologies is performed regarding basic configurations, dynamic characteristics, control principles, and experimental or simulation results. Review results indicate the feasibility of applying CVSWTs with such mechatronic transmissions and highlight superiorities of the CVSWTs with power splitting transmission. The CVSWT with power splitting transmission will be particularly suitable for megawatt‐scale turbine systems and will hence increase the economic competitiveness of these turbines due to its large power capacity and high reliability. The directions or challenges for future investigations of CVSWTs with such mechatronic transmissions are also presented to foster in‐depth understanding of such CVSWTs and their control strategies.  相似文献   

17.
齐春影  张秀会  郑亚宁 《节能》2007,26(2):55-56
简要介绍了油田水泵控制系统的现状,并以具体实例验证了应用变频控制技术的运行效果,结果表明节能效果显著,具有广阔的推广前景。  相似文献   

18.
19.
变几何涡轮的损失研究   总被引:1,自引:1,他引:0  
变几何涡轮与定几何涡轮相比,在静叶顶部多了一个端部间隙,端部间隙大小的选取十分重要,既要保证间隙损失不至于过大,又要保证其能够自由转动,不至于受热而被卡死。所以,在保证静叶能够转动的前提下,静叶的端部间隙应尽可能的小。以某一四级动力涡轮为例,分析了第一级静叶的端部间隙大小以及第一级静叶转角给涡轮损失带来的影响,建议变几何动力涡轮的静叶端部间隙选取为静叶叶高的1.8%。  相似文献   

20.
The Squire theorem or Squire transformation is studied under the influence of variable physical properties. It is demonstrated that the Squire theorem can still hold if the parallel base flow and the base temperature are weakly dependent on the flow direction.  相似文献   

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