大型风电并网的现状与分析

随着能源结构的改变,越来越多的风力发电机组接入电网。但是,风电出力具有随机性和波动性,大量的风电接入电网为其发展带来一系列的挑战,比如调峰、调频难度增大,电网运行控制困难,局部电网接入能力不足,电网稳定风险增大等。分析了风电机组接入系统后给电网造成的影响,并针对这些影响,论述了目前风机发电接入电网所需要解决的技术问题,考虑了风电场联网的方式和输电规划、风电场联网对电网的友好支持、风电场调度、低电压穿越、无功控制调节、风电场及电网储能、风电场发电计划、风能占电网规模的比例和影响、风电电能质量等多方面的技术问题,为解决风力发电机组大规模接入系统提供了参考依据。     

基于LQG-I的风力发电机组控制系统设计

传统风力发电机组控制方法稳定性较差,控制效果随之下降,为此,设计基于LQG-I的风力发电机组控制方法。首先,构建风力发电测速模型,对风力发电提出整体把控;然后,进行风力发电机组的无功控制,提升风力发电控制效果;再基于LQG-I控制风力发电机组最大功率,进一步优化风电机组的风电转化控制性能,进而实现风力发电机组的有效控制。最后,采用实验的方式,验证设计的控制方法的控制效果更佳,极具推广价值。     

风力发电机组嵌入式实时监测系统设计研究

随着能源需求量的增加,风力发电越来越被人们所开发和利用。但风力发电机组运行维护费用高,直接影响发电的成本。本文研究了一种风力发电机组嵌入式实时监测控制系统,该系统具有监测、控制方式灵活,性能稳定等特点。在对风力电场监测系统进行设计的同时,改变了监测系统在传统网络结构中的地位,实现监测系统直接通过无线上网传输数据的功能,从而更加方便地对风电机组运行状况进行实时监控和处理。     

风力发电机组可靠性评价方法探讨

随着风电产业的迅速发展,风力发电机组的可靠性问题已成为风电行业共同关心的主要问题之一。目前行业内已经对风力发电机组提出了统一的可靠性指标要求,要实现这些可靠性指标要求,需要在风力发电机组的整个寿命周期内实施可靠性工程。可靠性工程是一项全面性的工作,涉及内容繁多,本文着重探讨风力发电机组的可靠性评价,并提出了两种评价方法。     

风力发电机组旋转机械的故障诊断技术研究

风能作为清洁能源,近年来得到了世界各国的大力发展,风电在电网所占比例逐年上升,但与此同时,国内外风电场事故频发,造成风机毁坏甚至重大安全事故。关注风电机组的监测和故障诊断,提高其可靠性就成为了风力发电技术的一个重要研究方向。本文首先总结了风力发电机组旋转机械的常见故障,并介绍了目前常用的故障诊断技术,最后对比分析了各种诊断技术的优缺点。     

双馈风力发电场惯性与阻尼控制技术

变速恒频风力发电机组若具备常规发电机组对系统功率稳定性的支持作用,有利于提高风电渗透率较高的区域电网的稳定性。首先,本文在分析双馈风电机组运行特性和控制策略的基础上,研究了双馈机组的虚拟转动惯量与转速调节及电网频率变化的关系,提出了双馈风电机组的惯性控制策略。其次,基于改善双馈风电机组的惯性响应降低系统阻尼的不利影响,分析了双馈风电机组通过无功调节增加系统阻尼的原理,并进一步提出了风电机组基于无功附加控制的阻尼控制策略。最后,通过对含30%风电装机容量的三机系统的仿真分析,验证了系统发生扰动后在所提控制策略的协调控制下,不仅能够利用双馈风电机组的虚拟惯量使风电场具备对系统频率快速的响应能力,并可使系统功率振荡迅速衰减,从而提高了基于双馈风电机组的大规模风电场接入电网后的电力系统暂态稳定性。     

国内最大功率风力发电机组在北海市下线

日前，目前国内功率最大的风力发电机组AV928机组在北海市下线，该机组的下线标志着我国拥有自主知识产权的风机技术与世界风机强国的主流技术实现了同步，将对我国风电装备产业及地方经济发展产生重大影响。     

永磁同步风力发电机组控制策略的仿真研究

针对直驱式风电机组全功率变流器双PWM背靠背式的拓扑结构,利用Matlab/simulink软件平台,搭建了包括风力机、永磁同步发电机、变流器等组件的并网型永磁同步风力发电机组的系统仿真模型,并根据矢量控制原理对机组及背靠背式变流器进行了控制策略的仿真研究.仿真结果表明,所采用的结合最大风能捕获的矢量控制策略实现了风电机组的变速运行、最大风能利用和有功、无功的解耦控制;验证了所建立的永磁同步风力发电机组模型以及采用的控制策略的有效、可行性,对于实践具有重要的指导意义.     

TwinCAT PLC全功率风力发电机组试验系统的研究

为保障出厂的风电机组能够达到质量标准,利用原动机、变频器等外围设备和1.5 MW变桨双馈风力发电机组(除叶片和塔筒)搭建了试验平台。该平台采用TwinCAT PLC软件检测风电机组在全功率和全工况运行时的功率曲线,同时在模拟的故障状态下,检测电控系统、发电机和变流器基本保护功能。试验平台能够对风电机组的设计、制造、装配质量等环节进行检验。结果表明检测通过的风电机组达到了出厂质量标准。     

对风电场电气设备中风力发电机的运行维护分析

随着我国不断地发展和建设,使得人们对于能源的需求越来越多。为了使环境保护和保证生产生活同时进行,风力发电已经成为我国重点研究发展的项目。风力发电机是发电的核心部件,它是一种可以将风能、机械能与电能三者之间进行相互转化的机电设备。因此对风力发电机的维护至关重要,它直接关系着发电机组能否的正常运作和发电量的多少。本文通过论述风力发电运行中存在的问题和排障养护方法入手,使人们更深入的了解风电机组养护问题。     

永磁直驱风电机组的建模与仿真

针对永磁直驱风力发电机组建立了包括风力机、传动系统、永磁同步发电机、变流器各部分的数学模型;根据最大风能跟踪原理,提出了发电机侧和电网侧变流器的控制策略;在Matlab/Simulink仿真环境下建立了永磁直驱风电机组的仿真模型,对风速阶跃变化时机组运行情况进行了仿真。仿真结果验证了所提出控制策略的正确性和模型的合理性。     

风电路线分野

一个占据市场主流,一个迎头赶上,双馈和直驱谁是未来风电机组市场的主宰,仍难以下结论。风电机组不同路径的竞争正在呈现你争我夺的态势。2月14日,国内风电龙头华锐风电通过权威官方媒体发布消息称,其研发的单机容量为6兆瓦的风力发电机组,首台样机将于今年6月下线。按计划,金风科技今年将完成6兆瓦     

Profibus-DP在MW级风力发电机组控制系统中的应用

介绍了MW级风力发电机组控制系统设计要求及工业现场总线控制系统的特点。在此基础上提出了在MW级风电机组主控制器与变频器和液压系统之间通过Profibus-DP总线构成现场总线控制系统的方案,并详细论述了该方案中Profibus-DP网络的构成、组态、参数设置和通讯程序的编制。     

风力异步发电机的建模与仿真

该文基于风电系统稳定性研究中风力异步发电机组数学建模的需要 ,按照发电机惯例建立了以暂态电势为变量的风力发电机组的数学模型 ,并运用MATLAB/SIMULINK对数学模型进行了仿真。仿真结果与风力发电机组实际运行情况相符。     

基于马尔科夫过程理论的风电机组检修策略

综述了基于马尔科夫过程的风电机组检修策略.首先介绍了马尔科夫过程及相关理论知识,并分析其应用于风电机组检修中的可行性;然后分别从基于风电机组运行可靠性最优策略建立可靠性模型和基于维护成本最优策略建立老化模型两方面入手,指出各自考虑的侧重点,总结了国内外学者基于马尔科夫过程理论对风电机组检修策略的研究现状;最后指出由单一部件到多部件进行整台风电机组优化检修和风电场多台机组联合检修是未来的研究趋势.     

双馈风力发电机状态监测系统软件设计

采用双馈风力发电机状态监测系统可及时发现并跟踪风电机组主要部件的机械和电气故障,有效降低机组的运行维护成本,保证风电机组的安全稳定运行.软件采用模块化设计思想,主要功能包括管理、诊断、监测、查询、数据存储、数据备份等.通过对振动、电流、电压、温度等参量进行分析,该软件实现了诊断发电机定子和转子匝间短路、相间短路、相对地短路、轴承故障的功能.将该系统试用于某风电场1.5 MW双馈发电机组上,结果表明其可用于监测和诊断双馈风力发电机.     

基于KL3403的风机发电量测量方法研究

针对德国倍福(Beckhoff)电力测量端子KL3403可测量电网中所有电气数据的特性,讨论了将其利用在风力发电机组的发电量统计方面需要注意的问题,并且给出了一种能够保证风电机组发电量统计可靠性,实现较高准确度电量统计的计算方式。该方式可以利用在各种不同类型及容量风力发电机组的发电量检测中去。     

变桨距风电机组仿真模型与控制

针对变桨距风力发电机组,建立了包含风、空气动力、发电机、偏航系统以及桨距系统的模型,并对变桨距风力发电机组模型设计了控制逻辑和控制回路.偏航和变桨是影响发电机组功率的主要因素,在偏航模型和控制系统中充分考虑了偏航角的解缆问题以及风向突变时风机偏转方向的算法设计;在变桨模型和控制系统中,根据叶片的气动特性,进行了仿真.控制结果表明,设计的仿真模型和控制方案能够合理地展现变桨距风电机组的动态变化过程.     

含有有功损耗的DFIG风电场优化调度策略

优化风电调度可以最大限度地提高风电在限电条件下的利用率。论文对风力发电机组的基本理论进行了研究,分析了风力发电机组的功率控制和输出特性,分析了双馈感应电机(DFIG)具有良好的功率解耦控制和无功输出能力。通过对风力发电出力特性的研究,提出了风力发电优化调度的策略。计算结果表明,风电场总的有功功率和无功功率输出满足调度中心的要求,并且总的有功损耗和无功损耗最小。     

直驱式风电机组功率控制系统优化建模仿真北大核心CSCD

为使风电机组的实际输出功率最佳,提高风能的利用率,采用风电机组最大功率点跟踪(Maximum Power Point Tracking,MPPT),就是控制风力机在不同风速下的转速跟踪最优参考转速。但现有的MPPT控制策略虽然能实现最大功率点的快速,稳定跟踪,但控制精度过度依赖风速,功率等参数的准确测量。为了更好的实现最大功率点的快速有效跟踪,提出了模糊变步长MPPT算法,利用模糊推理的方法得到永磁同步风力发电机组的参考转速。通过对金风1.5MW直驱式风电机组进行仿真研究,结果表明改进控制算法能够使风电机组快速根据风速变化实现最大功率点跟踪,特别是与变桨距系统联合后,控制效果更加显著。