风力机组电动变桨系统

目前,电动变桨系统已取代液压变桨系统并被大多数风力机组采用.电动变桨系统作为风力机组功率控制和安全运行的重要执行结构,直接决定风力机组吸收的风能的大小,对于机组的安全稳定运行发挥着重要作用.此处介绍了电动变桨系统的电气结构和运动控制技术要求,分析了系统中变桨控制器、备用电源、变桨电机和伺服驱动器4大部件的功能、特点及设...     

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。     

基于变桨速率给定信号的变桨系统响应测试分析

为了更好地设计大型风电机组变桨系统控制器参数,有必要研究变桨系统在风场实际运行中的动态特性。在理解变桨系统运行原理的基础上,通过对变桨阶跃测试和变桨正弦波测试方法的深入分析后,本文提出了基于变桨速率给定信号的一种测试方法。通过对现场数据的分析和仿真,验证了测试方法的准确性、合理性,为变桨系统控制器参数的设计提供参考,从而保证了变桨系统的可靠性。     

风电场风机变桨系统故障分析

统计分析风电场风机变桨系统常见故障,针对变桨系统故障致使风机在台风中的受损机理进行了阐述,根据运行经验,在设计、制造、安装及生产运行中,减少变桨系统故障,提高风机可利用率及风电场应对台风气候,提出改进方法和措施。     

变桨距系统多变量协调控制策略研究

由于风力机独立变桨距控制系统是一个多变量、非线性以及带有时变性的控制系统,为了解决该复杂控制系统中多变量之间的耦合问题,在传统PID变桨控制的基础上提出了多桨耦合协调控制策略,并将仿真结果与传统PID变桨控制进行对比,仿真结果表明:基于协调控制技术的变桨控制系统变桨同步性大幅提高,且具有更高的变桨精度。     

兆瓦级风机电动变桨距系统的设计与实现

针对兆瓦级风电机组中普遍采用的电动变桨系统,论述了变桨系统的设计要求及机械结构,并针对目前主流的6柜系统,详细分析了该系统下伺服系统、电机、备用电源等结构间的内部结构和外部连接。在此基础上完成了伺服驱动和备用电源的详细硬件设计,提出将备用直流母线作为冗余备用供电的方案,并利用状态机完成了变桨系统软件设计。最后,搭建了实验平台,结果表明该变桨系统满足位置控制和同步性精度要求。     

转桨式及灯泡式水轮机组的设计数据

本文介绍了转桨式及灯泡式水轮机的几何和能量参数的一些基本统计数据。为了说明它们的基本关系,还对两种机组的数据进行了比较。文中还给出了转桨式及灯泡式水轮机组最高效率时比转速的位置及数值。     

G58-850型风机变桨系统故障分析及处理

风力发电机变桨系统发生故障,往往部件损坏严重,修复难度较大,费用较高。针对大唐洮南风电场发生的多起G58-850型风力发电机变桨系统故障,通过对风电场全部风机变桨系统的逐一排查,发现7台风机存在相同故障。经过详细分析,确定故障原因为风机运行时间较长造成的变桨系统部件磨损、金属疲劳损坏,并有针对性地提出修复整改措施,提高了风机运行的可靠性和安全稳定运行水平。     

基于风剪切和塔影效应的大型风力机独立变桨控制研究

为捕获最大风能和改善风力机工作性能,基于对风剪切和塔影效应等因素对风力机的影响分析上,对大型风力机独立变桨控制即其对风力机桨叶载荷的影响进行了研究,并对1台2 MW三桨叶上风向水平轴风力机进行了独立变桨控制仿真实验.仿真结果表明,相比统一变桨控制,独立变桨控制不但满足风力机输出功率维持额定值不变,而且使风力机桨叶的挥舞...     

大功率风电机组变桨系统故障诊断方法与技术研究进展

变桨系统是大功率风电机组重要的子系统,其主要功能是使桨叶快速高效地捕捉风能,最大限度地利用风能。作为故障频发的子系统,变桨系统能否正常运行直接影响机组的安全稳定运行。综述风电机组变桨系统故障诊断方法和技术的研究进展。首先,介绍变桨系统故障诊断的背景及意义;然后阐述变桨系统主要的故障类型、故障机理及相应的敏感参数,变桨系统故障诊断常用的三种方法,即基于解析模型、基于信号分析以及基于人工智能的诊断方法;最后,介绍基于SCADA系统数据的混合智能诊断技术的发展情况,对本领域未来的发展趋势进行了展望。     

双驱电动变桨系统关键技术研究

我国海上风电正向着机组大型化的方向发展,随着功率等级的不断提高,叶根载荷也相应增大,对变桨系统的输出功率、驱动能力提出更高要求。采用2个电机驱动叶片进行调桨的电动双驱变桨方案可以有效减小对变桨轴承的冲击,延长轴承寿命,大幅度提高变桨系统可靠性和整机性能。     

风力发电机组变桨柜的弹性支撑选型计算

选用合适的弹性支撑进行变桨柜安装的目的是为了保证风机变桨柜的本体和变桨柜内零部件的安全。通过分析风力发电机组的变桨柜安装条件、轮毂的承载特性、弹性支撑的性能,以及共振特性等方面,确保对变桨柜安装所用弹性支撑进行正确选型。     

无活动导叶S形贯流转桨式水轮机的研究

本文介绍了中小型S形轴伸贯流式水轮机导水机构由有活动导叶定桨改为无活动导叶转桨时水轮机特性的研究,以及固定导叶叶栅参数及对转轮叶栅流场特性的影响。     

Z72-2000型风力发电机组变桨系统改造

内蒙古大唐国际新能源有限公司卓资1号风电场Z72-2000型风力发电机组自投运以来,变桨系统多次发生因电动机过载、刹车制动延迟等原因引起的被迫停机故障,严重影响机组的正常运行。通过增大变桨驱动力矩、提高刹车制动敏感性、更换合适的驱动器等改造措施,提高了变桨系统及风机的运行稳定性和可靠性。     

风机电动变桨系统状态特征参量挖掘及异常识别

为了提高风电机组电动变桨系统运行状态评估的准确性,提出电动变桨系统状态重要参量挖掘及其异常识别方法的研究。论文在阐述风电机组电动变桨系统的结构及控制原理和监测参数特点的基础上,基于特征参数选择的Relief方法,建立变桨系统特征参量挖掘的数学模型,获取了叶片桨距角、发电机转速及变桨电机驱动电流及其IGBT温度的特征参量,并对其故障状态的漏检率指标进行分析。提出基于多特征参量距离的变桨系统运行状态异常识别方法,建立基于风速输入的变桨系统特征参量的支持向量机回归模型,并对距离阈值进行探讨。最后,对实际变桨系统故障状态的异常识别进行实例验证。实验证明,建立的电动变桨系统状态特征参量挖掘模型的有效性,相比单参数绝对阈值评估方法,基于多特征参量距离的电动变桨系统异常识别方法更能及时、准确地识别其异常状态。     

风电机组变桨系统的研究

随着风电技术近几年快速的发展,风电机组的尺寸和容量也在不断地增大,变桨系统对风电机组的安全性和运行性能越来越重要。本文介绍了风电机组变桨系统的工作原理,分析了其运行工况和控制策略,研究了两种不同形式的变桨系统。     

同步变桨系统一致性问题研究

同步变桨控制技术作为一个相对比较成熟的技术,被广泛的应用于风电产业中。为了使风机更稳定地运行,需要针对同步变桨中的一致性问题进行探讨。在分析影响同步变桨一致性因素的基础上,比较了增加电机功率和在控制方式加入速度调节模块这两种解决方案,通过MATLAB建模仿真,对比分析了两种方案的转速和位置波形。在取得同样效果的情况下,在控制中加入速度调节模块不增加设备体积,成本低。最后通过负载实验平台模拟各桨叶因风速变化而引起的受力变化,在实验室2 MW风机变桨系统中验证了在控制中加入速度调节模块可以有效地解决变桨一致性的问题。     

基于遗传算法和神经网络的模型辨识在风电变桨伺服控制系统的应用研究

在分析变桨原理和变桨控制要求的基础上,针对系统本身具有强耦合性、滞后性和非线性而难于建立模型的问题,利用遗传算法强大的全局搜索能力优化神经网络的方法进行离线模型辨识,解决了风电变桨系统由于模型难于建立的难题,最后通过仿真和实验,证明了此法可行。     

基于交流异步伺服技术的风电机组变桨系统

介绍了风力发电机组变桨控制系统的工作原理和基本组成,分析了目前风电机组变桨系统采用的伺服系统,进而提出了符合技术发展趋势的基于交流感应伺服技术的风电机组变桨控制系统方案,对适用于风电变桨系统的交流感应伺服系统的特点进行了探讨,对交流伺服驱动器故障时的辅助控制措施提出了解决方案,该变桨系统方案已应用于某国产风电机组变桨控制系统.     

基于超级电容的变桨系统后备电源设计

简要介绍了变桨系统后备电源工作原理,结合超级电容具有耐低温、长寿命的优点,设计了一种基于超级电容的变桨系统后备电源,并对该后备电源进行各项功能测试.测试结果表明,该后备电源可满足变桨系统后备电源充电、放电和紧急顺桨功能要求.