风力发电机组变桨系统故障分析

在风力发电系统中,变桨距控制技术关系到风力发电机组的安全可靠运行,影响风力机的使用寿命。通过控制桨距角使输出功率平稳、减小转矩振荡及减小机舱振荡,不但优化了输出功率,而且有效地降低了噪声,稳定发电机的输出功率,改善桨叶和整机的受力状况。变桨距风力发电机比定桨距风力发电机具有更好的风能捕捉特性,因此现代的大型风力发电机大多采用变桨距控制。     

PLC在大型风力机变桨距系统中的应用

变桨距风力发电机比定桨距风力发电机具有更好的风能捕捉特性,现代的大型风力发电机大多采用变桨距控制.针对Zond-40液压变桨距风力机,采用可编程序控制器(PLC)作为风力发电机的变桨距控制器.这种变桨控制器具有控制方式灵活、编程简单、抗干扰能力强等特点.介绍了液压变桨距系统的工作原理,设计了变桨控制器的软件系统.最后在Zond-40风力发电机组上做了实验,验证了该变桨距控制器可以在变桨距风力机上安全、稳定运行.     

风速前馈与变论域模糊结合的变桨距控制

针对传统PID变桨距控制难以在大惯性、强耦合的风力发电机组中取得较好的控制效果,提出了一种风速前馈的变论域模糊变桨距控制方法。根据功率误差及其变化率,通过模糊推理得到输入与输出论域的伸缩因子,避免了确定伸缩因子函数模型及其参数的困难;又采用风速前馈的方式实现桨距角的动态补偿,提高了系统的响应速度。仿真结果表明:当风速超过额定风速时,所提方法能使风力发电机组的转速更加稳定、输出功率更加平稳。     

风力发电机组接入系统和运行

风力发电机组接入系统后,为保证机组输出的电压、功率稳定,采用了无功补偿、变桨距控制系统和异步发电机滑差调节控制联合工作的方法,并对风电场的防雷和接地进行了介绍。     

基于ANFIS的风力发电机组变桨距控制

风速的随机变化对风力发电机组变桨距控制提出了更高的要求,提出基于自适应神经模糊推理系统（Adaptive Neural Fuzzy Inference System,ANFIS）的风力发电机组变桨距控制策略,构造了风力发电机的数学模型,将实测的发电机转速和实际的发电机转速的误差作为控制器的输入,在随机风速下对自适应神经模糊推理系统控制器进行实验仿真分析.实验结果表明,采用自适应神经模糊推理系统控制的风力发电机组变桨距控制具有良好的鲁棒性和动态性能.     

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。     

基于最小化多变量的独立变桨距控制研究

针对大型风力机桨叶承受载荷不均匀的问题,在研究传统的统一变桨距控制策略的基础上,提出了一种基于最小化多变量的优化独立变桨距控制策略。以将风力机桨叶桨距角与发电机转速为控制变量,同时实现多变量最小化,再结合独立变桨距控制,利用bladed软件对该控制策略进行仿真。通过仿真结果验证可知,在风力发电机组获得最大功率情况下,相比传统的变桨距控制策略,该控制策略具有很好的鲁棒性和更好的减载效果,弥补了统一变桨距控制的不足,完全符合大型风力发电机组对桨叶载荷控制的目的。     

基于欧姆龙PLC的风电机组变桨距系统

本文针对国外某知名风电公司液压变桨距风力机,采用可编程控制器（PLC）作为风力发电机的变桨距控制器。这种变桨控制器具有控制方式灵活,编程简单,抗干扰能力强等特点。本文介绍了液压变桨距系统的工作原理,设计了变桨控制器的软件系统。最后在国外某知名风电公司风力发电机组上做了实验,验证了将该变桨距控制器可以在变桨距风力机上安全、稳定运行的。     

可编程自动化控制器在定桨距风力发电机组中的应用

对定桨距风力发电机组控制系统的主电路、控制电路、接口电路以及传感器进行了分析,介绍了采用可编程自动化控制器设计和开发的1套定桨距风力发电机控制系统,由此控制系统替代了MICON-M1500定桨距风力发电机组原控制系统后,解决了早期的进口风机因控制系统电子元器件老化、没有备品备件、造成机组不能正常运转的难题。     

风力发电机及风力发电控制技术综述

介绍了各种类型风力发电机及其风力发电系统的特点,论述了风力发电机组的定桨距失速控制、变桨距控制及变速控制等控制方式,阐述了具有鲁棒性的非线性智能控制技术在风力发电中的应用研究.通过对比各种风力发电机和各种控制方法的优缺点,对未来风力发电机和风力发电控制技术的发展趋势做了展望.     

基于神经网络模型参考的风力机变桨距控制系统的设计

针对变速变距型风力发电机组的液压驱动式变距执行机构,并在分析风力发电机组系统特性和变桨距控制要求的基础上,提出了基于神经网络模型参考自适应的PID变桨距控制方法,以解决变桨距机构的非线性、参数时变性、抗干扰和滞后性控制问题。该方法是利用一个可调系统的各种信息,与参考模型的性能所期望的性能指标相比较,用性能指标偏差通过非线性反馈的自适应机律调节可调系统。最后,利用Matlab/Simulink仿真软件中SimPowerSystems模块进行仿真,结果表明提出方法的有效性与实用性。     

可编程自动化控制器在定桨距风力发电机组中的应用

对定桨距风力发电机组控制系统的主电路、控制电路、接口电路以及传感苷进行了分析,介绍了采用可编程自动化控制器设计和开发的1套定桨距风力发电机控制系统,由此控制系统替代了MICON—M1500定桨距风力发电机组原控制系统后,解决了早期的进口风机因控制系统电子元器件老化、没有备品备件、造成机组不能正常运转的难题。     

定桨距风力发电机组的液压系统——维护和故障处理浅述

在定桨距风力发电机组中，液压系统的功能主要是用于控制机组的制动机构，以确保机组的正常运行，防止事故的发生。因此，液压系统的可靠性将直接影响机组的整体性能。本文以我公司已投入商业化运行的定桨距250kW、750kW风力发电机组在大连、汕头、苍南等各风电场的实际运行情况为依据，简单介绍了定桨距风力发电机液压系统的日常维护和故障处理方法，可供风电场运行管理人员和风机液压系统设计人员参考。     

兆瓦级风电机组电动变桨距系统测试平台设计

大型变速恒频风力发电机组通常采用变桨距控制技术,使风电机组在额定风速以上输出平稳的功率,从而保证机组安全.电动变桨距系统因其结构简单,易于施加各种控制,可靠性高,在变桨距风力发电机组中得到了广泛应用.文中在分析兆瓦级风力发电机组电动变桨距系统工作原理的基础上,选择了永磁同步电机(PMSM)作为电动变桨距系统的执行电机,完成了兆瓦级风电机组电动变桨距系统及其测试平台构建方案的设计.测试平台的建设为兆瓦级风电机组电动变桨距系统的性能和可靠性测试提供了一个有效的途径.     

基于CAN总线通讯的变桨距风力发电控制系统

变桨距控制器用于实现功率调节和桨角控制,介绍了液压驱动和电控驱动两种桨距控制系统的不同,然后讨论了CAN总线在风力发电机组桨距控制中应用的可行性.并介绍了一个基于CAN总线设计的液压驱动桨距控制系统的硬件设计、软件流程和功能实现.最后总结了CAN总线在该系统应用的优点.     

神经网络在大型风力发电机电控系统中应用

设计了一个神经网络控制器，用来控制变桨距大型风力发电机组，为研究风力发电机组的智能控制提供了一种新方法。     

PAC在定桨距风电机组控制系统中的设计

介绍了可编程控制器(PAC)在定桨距风力发电机组控制系统中的设计,主控制器采用美国国家仪器公司生产的NIcFP可编程自动化控制器,并可与Mita公司生产的WP-2000主控制器兼容,降低技术改造的难度和成本,从而完全替代MICON-M1500定桨距风力发电机组原控制系统.     

基于前馈的风力发电机组变桨距控制

针对变速变桨(Variable Speed Variable Pitch,VSVP)风力发电机组如何抑制反馈信号滞后引起的输出功率波动进行研究。在研究了传统PID反馈控制和基于测量风速前馈控制的基础上,提出了有效风速估计的前馈与传统PID反馈结合的变桨距控制策略,通过卡尔曼滤波与牛顿-拉夫逊算法进行有效风速估计,根据估计的有效风速给出合适的前馈桨距角,实现动态前馈补偿。以2 MW变速变桨风力发电机组为验证对象,基于Bladed软件平台对前馈控制策略与传统的变桨控制策略进行仿真比较。结果表明：相对传统的变桨距控制,提出的变桨距控制使风力发电机组能够在额定转速下保持稳定的电功率输出。     

独立风力发电系统的动态特性和稳定性

为了对独立风力发电系统的动态特性和稳定性进行评定，而对该系统的模拟和数字计算机模型，包括风力发电机组桨距控制和超导磁能贮存装置进行了研究。为改善稳定性和系统动态特性而引入了ＳＭＥＳ装置，对它的作用进行了研究。风力发电机组桨距控制增量是由平方误差的定积分进行优化而设定的。采用ＳＥＭＳ装置减小了由于负载扰动引起的频率偏移，采用本征值灵敏度技术已探索出系统稳定性的分析方法，也研究了具有优化增量设定的电力     

风力发电机组优化变桨距控制研究

风速变化的随机性和风力机叶轮巨大的转动惯量导致风力发电机对风速突然变化的动态响应通常都是时间滞后的,这可能会使叶轮转速和输出功率出现较大波动。基于线性二次高斯（LQG）优化控制理论提出变桨距优化控制方法,与传统的PI变桨距控制相比,可以抑制叶轮转速和功率波动。以2 MW变速变桨风力发电机组为实验对象,采用FAST-MATLAB/Simulink联合软件平台分别对LQG优化变桨距控制和传统PI变桨距控制进行仿真分析,证明LQG优化变桨距控制在抑制叶轮转速和功率波动方面的有效性。