变速变桨距双馈风力发电技术研究

大型风力发电机组多具有变速变桨距功能,能够通过控制桨距角来调节机组的功率输出,使整个风力机的功率控制更为有效.通过对变速变桨距双馈风力发电机组的控制策略进行详细分析,给出了变速变桨距风力发电机组的MATLAB仿真波形,仿真结果验证了控制策略的正确性与可行性.     

基于Automation Studio的风力发电变桨距液压系统的仿真分析

变桨机构通过调节风机叶片的节距角来保证风机在多变的环境下稳定运行。变桨距系统利用曲柄连杆机构与叶片连接,实现直线往复运动与旋转运动的转换。介绍了风力发电机组变桨距液压系统的工作原理;运用Automation Studio软件对变桨距液压系统进行建模和仿真分析,形象直观的展示风机在各种工况下的状态,检验流量、压力和液压缸伸缩速度等参数的实时数值是否满足工程需求,为更深层次的仿真研究和系统优化提供了理论依据。     

直驱风力发电模糊PID变桨距控制

文章对直驱型风力发电系统的结构进行了分析,研究了变速恒频系统的变桨距控制策略。基于常规PID控制和模糊控制的原理,结合实际工况和控制目标提出模糊PID控制,在MATLAB平台下进行仿真,结果表明模糊PID能有效地对桨距角进行控制。     

定桨距风力发电机组发电性能提升技术研究

针对我国高原地区多数定桨距风力发电机组长期处于欠发状态,发电性能未达到设计要求的问题,对定桨距风电机组发电性能提升技术进行了研究,结合高原地区空气密度低、温差大等环境特性,提出了一种桨叶加装加长节技术,通过在桨叶根部加装加长节的方式增大了风轮扫略面积,从而提升了机组发电性能,利用Bladed软件仿真不同长度的加长节,进行了经济效益、载荷计算和强度校核分析,获得了最优加长节长度为650 mm。研究结果表明:桨叶加长节技术实施后,通过连续一年采集发电数据,获得机组年发电量的增益率为8.64%,静态投资期约3年,机组寿命期内发电量增益约168万元,具有很好的经济性和推广性,可为我国定桨距风力发电机组发电性能提升技术研究提供一定的参考。     

基于ZigBee的风力发电超声波风速风向仪设计

根据风力发电系统的应用要求,设计了一种基于ZigBee通信方式的超声波风速风向仪。介绍了时差法超声波风速风向仪的基本原理,以数字信号处理器TMS320F28335为数据处理单元实现风速风向信号的计算;采用无线通信模块CC2530实现与数据处理单元之间的RS-232方式通信和与风力发电控制系统间的无线通信;介绍了采用超声波风速风向仪进行风力发电系统偏航控制的控制原理。实际应用表明:在风力发电系统中,采用无线超声波风速风向仪具有较高的采样精度和灵敏度,且易于安装及维护。     

开关磁阻风力发电系统综述

对开关磁阻发电机(SRG)应用于风力发电的可行性进行分析,介绍了开关磁阻风力发电系统的构成,SRG的工作原理,风力机的功率特性,SRG与风力机的配合及开关磁阻风力发电系统的控制。     

风力发电系统机械传动机构动态模型研究

机械传动机构是风力发电机组研究的重点,机械传动机构动态模型的构建是对风力发电系统进行分析的重要前提,同时也是实现对风力发电系统有效控制的重要手段。随着我国风力发电技术的不断成熟进步,加强对机械传统机构动态模型的研究也变得越来越重要。本文将结合当前风力发电系统自身特点来重点分析动态模型的构建以及仿真分析。     

风力发电监控系统的软件平台开发

利用LabVIEW图形化编程语言,设计了风力发电监控系统,实现该系统与SIMULINK模型进行数据通讯,显示实时数据。统计数据,存储报警数据和查询历史数据曲线等。采用虚拟仪器技术开发的监控系统用户界面友好、自动化程度高、开发周期短,便于操作,可靠性与准确度高,体现了虚拟仪器的优越性。DSC模块的应用大大简化了开发数据库编程的复杂,极大缩短了与SIMULINK模型实时通讯的时间。     

光纤通信在风力发电系统中的应用

光纤通信具有传输距离远、速度快以及抗干扰能力强等特点。针对风电场环境恶劣和电磁干扰大的特点,以及风机控制系统对实时数据的远距离高速稳定传输的要求,将光纤通信应用于大功率风力发电控制系统中。针对国产PLC项目开发的实际情况,详细介绍了基于STM32平台光纤通信的实现。通过现场调试分析,验证了系统数据传输的实时性、可靠性,很好地满足了风机控制系统的要求。     

风力发电装置关键工程技术概述

通过对风力发电行业的介绍，从风力发电装置的结构等方面出发，概括阐述了风力发电装置几个关键零部件的生产制造技术。     

一种实用型风力发电装置的设计

风能是一种干净的可再生能源,利用风能进行发电不需要燃料、不会产生辐射或空气污染,具有广阔的发展前景。研究和推广小型风力发电机对于解决边远山区的生产、生活用电,推动生态环境建设等领域的发展将发挥积极作用。但是,目前市场上的小型风力发电机价格一般都较高,因此如何降低成本,研发实用型的小型风力发电机是科技人员急需解决的课题。本文主要针对家庭中的照明和一些小型电器的用电,设计出一种实用型的风力发电装置。     

基于PLC的变速恒频风力发电机控制系统设计

基于双馈式异步变速恒频风力发电机组的工作原理,详细地分析了包括启动过程、转速控制、桨距控制等部分的可行性控制策略,设计了一套以P LC为控制核心的控制系统。该控制系统采用西门子S7-1214C PLC和上位机为硬件基础,搭配合理的软件设计,基本实现了包括全自动启动、追踪最优功率曲线、超高风速恒定功率输出的控制目标。系统实现了风力发电机的安全可靠性运行和高发电率。     

基于PLC的风力机变桨距控制系统研究

设计了一种以西门子S7-300系列PLC为中心控制器的液压变桨距控制系统,而且为了实现功率的平稳调节引入了转子电流控制器。通过软、硬件的设计,较理想地实现了风力机的液压变桨距控制。     

电磁涡流刹车在风力机制动器中的应用

针对传统的液压驱动机械刹车所存在的问题,将电磁涡流刹车技术引进到风力发电机的刹车系统中,提出了电磁涡流刹车作为风力发电装置辅助刹车的方案.根据机械刹车不同安装位置,提出了3套刹车系统方案.对它们进行受力分析,比较得出最佳方案.在分析传动系统的运行机理基础上,推导出了刹车系统的柔性轴数学模型.该模型能正确反映刹车特性、且易于数值仿真的实现.     

3 MW永磁直驱风电变流器设计与仿真

系统阐述3 MW直驱风电变流器设计的各个环节。重点介绍如何将无速度传感器控制技术运用到风电变流器设计中,从根本上解决速度传感器带来的故障问题。同时在α-β坐标系中实现电流闭环控制,加入载波移相和DPWM1控制理论,降低制造成本。     

MW级风力机变桨距机构的虚拟设计与仿真

对变桨距机构的运动进行分析,利用Pro/E软件通过零部件的三维造型、装配和运动仿真分析完成变桨距机构的虚拟设计,通过运动仿真分析验证了本设计的合理性,为进一步的机构设计优化奠定了基础。     

风电机叶片设计参数的整体优化

分析叶片在非设计点的气动性能和功率控制方式,研究叶片在实际运行风速范围内的风能利用系数,建立不同优化模型,设定实度最小或能量输出最大为优化目标,运用数学规划和遗传优化算法,对叶片气动参数进行优化设计,得到了1.2MW风机叶片整体优化的设计结果。经对比和仿真计算,可知整体优化后,叶片气动性能得到改善。     

变速风力机的静态特性仿真研究

根据变速风力机的静态特性,在Matlab/Simulink的环境下建立了变速风力机的仿真模型,在不同的风速下进行仿真研究,讨论了变速风力机的静态特性与叶尖速比及桨距角等参数之间的关系,结果为变速风力机性能分析提供了参考。     

永磁直驱风力发电机的单位功率因数控制

伴随着大功率半导体器件的快速发展,直驱风力发电在高功率密度以及可靠性等方面显示出了其重要优势,成为变速恒频风力发电的重要趋势之一.在开发2 MW大功率双PWM永磁直驱风力发电变流器的过程中,深入研究了机侧变流器的控制.在机侧变换器变换功率指令给定条件下,分析了永磁发电机的负载单位功率因数控制问题,提出了增加约束方程以确定电机端电压的稳定控制方案.通过仿真实验,验证了所提方案的可行性,目前正应用于原型机的试验验证.