大型风电机组振动分析和在线状态监测技术

风力机是一个刚柔耦合的多体系统，作用在风力机上的空气动力、惯性力和弹性力等交变载荷会使系统产生变形或振动，影响风力机的正常运行，严重时会导致风力机损坏，为此振动稳定性成为机组设计首要关注和解决的问题.从机组的振动原因分析入手，研究了主要振动源的动力学方程，对塔架进行了Campell共振图分析，用有限元分析方法计算出塔架的固有频率和振型，为机组设计提供了依据，通过在线振动监测手段验证了设计的有效性.     

基于自适应遗传算法的分散式风电场多目标无功优化

针对具有动态无功调节能力的双馈风力发电机组组成的分散式风电场,提出一种基于不同时间尺度下多目标协调的无功优化控制方法,根据不同的时间尺度选择不同控制目标:针对秒级的无功优化控制,系统以电压偏差最小、电压稳定裕度最大、短时闪变最小为综合优化目标;针对毫秒级的无功优化控制,系统以机组变流器瞬间最大无功支撑能力为目标,通过调节有功功率和无功功率来实现多目标的无功优化控制。仿真表明此方案可以使分散式风电场安全、经济地运行,合理的无功分布可以降低网损,提高机组变流器的瞬间最大无功支撑,并保证电网正常运行。     

风电场SCADA系统的数据传输技术

为了使设备与设备之间以及设备与电网之间有良好的数据传输能力,根据风电场上、下位机之间数据传输的特点,对适合于风电场SCADA系统的数据传输方式进行了分析研究.阐述了专门面向风电场监控通信的IEC 61400 25标准的体系结构和适用范围,其中重点阐述了风电场监控通信的信息模型和信息交换模型及其建模方法.研究表明,风电场SCADA系统的数据传输必须满足远距离通信能力强、实时性洽可靠性高的要求,才能保证对风电场的统一管理、运营及维护.     

复合储能在主动配电网中的容量配置

根据主动配电网中储能系统作用不同,提出了一种基于复合储能的主动配电网容量配置方法。以兼顾复合储能系统加入后分布式能源的波动率最小及整个主动配电系统负荷缺电率最小为目标函数,实现主动配电网系统的供电可靠性和经济性。首先,对比分析复合储能和单一储能对平抑新能源波动的效果;其次,选取不同滤波时间常数在满足优化目标的前提下配置系统容量,对比两种储能形式容量需求;最后,采用自适应遗传算法进行多目标优化,设置不同的权重系数,在抑制分布式能源波动的情况下合理地减小负荷的缺电率。     

变速变距风力发电机组整机协调控制策略研究

针对变速变距机组的转矩控制、桨距控制以及整机的协调控制进行了研究.首先,通过模态线性化过程建模被控对象;然后针对机组运行的工作区域进行划分,并研究各区域的主要控制策略,主要针对区域2的PID转矩控制和区域3的桨距控制进行策略阐述,在此基础上,对整机的协调控制策略规则进行阐述;最后进行整机控制的仿真和试验结果分析.     

海上风力发电机组基础的选择

介绍了海上风力发电的发展现状,结合海上采油平台形式,对海上风电机组采用的基础定义、基础类型及其选择进行了介绍。     

风电齿轮箱油温高原因分析及解决方法

针对某1.5 MW风电齿轮箱普遍存在油温高的问题,通过对齿轮箱润滑油冷却系统进行理论计算,分析与对比同机型不同风电场热交换器的实际冷却效果,分析与研究同台机组不同运行状态下的实际冷却效果,认为引起该风电齿轮箱润滑油温度高的因素有:翅片结构选型不适、机舱密封不严等因素引起的翅片堵塞问题,润滑油设计流量偏低的问题,以及温控阀失效、油温传感器失效、发电机水冷缺水等元件问题。在排除元件问题的基础上,通过改变散热器翅片结构,增加热交换器换热面积和增加换热器冷却风扇流量等方法,彻底解决了齿轮箱油温高问题。工程实际应用表明,该方法可在该系列齿轮箱油温高技术改造上推广使用,同时也可为后续产品技术升级提供参考依据。     

固态电热储能系统热力计算方法研究

针对固态电热储能系统的热力计算进行研究,根据内置电阻式蓄热体结构特点提出一种基于加热、蓄热、取热、换热4部分的流固耦合热力计算方法,并对加热丝、蓄热体结构、换热系统、变频风机等参数进行具体计算。通过实际案例对系统进行设计参数敏感性分析与工况校核计算,并提取实验数据,验证热力计算方法的正确性。     

并网型风电机组模拟控制策略

为研究并网型风电机组输出特性,便于在实验室内深入研究风电机组,提出风电机组新型模拟控制策略,实现电动机模拟风力机驱动风力发电机。研究了变桨控制器和转矩控制器在起动过程中对转速的耦合控制,并提出变增益PI控制算法实现对转速的优先控制。通过分析电网电压故障下永磁风力发电机运行情况,完善了模拟控制策略,并进行仿真验证。针对双馈风力发电机研制了由控制系统、执行机构和监控系统组成的试验平台,成功模拟了风电机组输出特性,实现双馈风力发电机并网发电。通过试验验证了风电机组模拟控制策略的正确性和可靠性,可满足风电机组试验的条件。     

离网型风光储系统稳定性测试分析

离网型风光储系统运行过程中的电压和频率是否稳定是整个系统稳定运行的必要条件。以离网型风光储为载体对各分布式电源输出能力以及整体稳定性进行试验分析,验证在离网模式下系统是否能够保证用户供电的稳定性和可靠性。通过由3 k W的风力发电机、3 k W的光伏电池以及1 000 Ah的蓄电池组成的系统进行试验,测量系统在运行过程中不同负荷下的输出特性来检测系统是否稳定。试验结果表明在不同类型负荷情况下系统的输出特性维持稳定,可以满足用户在不同类型负荷下的正常使用。