基于泛模型的风轮不平衡载荷控制

针对大型变速变桨风电机组风轮的非线性特征和难以建立精确模型的问题,设计了一种基于泛模型的风轮不平衡载荷自适应控制器。根据传感器测量的叶根载荷,对3个叶片进行独立变桨控制,通过3个叶片的桨距角差异来减小风轮的不平衡载荷。在此基础上,以双馈变速变桨机组为对象,通过仿真对该控制器进行了测试,结果表明该方法用于减小风轮的不平衡载荷是可行且有效的。     

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。     

风轮机输出特性模拟系统的设计

为了在不具备风场环境的情况下进行风力发电技术研究,设计了一套风轮机输出特性模拟系统.通过建立随机风速模型和风轮机转矩输出特性计算式,利用变频器控制异步电机的输出转矩来模拟风轮机的输出特性,使用所搭建的实验平台进行试验.试验结果表明,该模拟系统具有良好的动态实时特性,适用于在实验室内进行风力发电技术的研究工作.     

模糊专家控制系统的最大风能追踪

采用模糊专家技术处理不确定性控制系统问题,利用模糊专家控制系统,提高风电机组的效率,实现良好的控制目的。以1 MW风电机组为对象进行仿真,仿真结果表明该方法是可行且有效的。采用模糊控制与专家控制相结合的方法,比传统控制方法要优越得多,在风电机组中能较好的完成控制任务,有效的追踪最大风能。     

基于改进统计外推法的风力机疲劳载荷分析

针对兆瓦级风力机部件承载的载荷范围宽、部件寿命时间长所导致的短时测试或仿真所采集的数据不完整的问题,采用改进的统计外推法计算疲劳损伤密度,选定拟合概率分布的阈值,消除大量小循环使载荷分布尾部失真的影响;对大于阈值的数据进行概率分布拟合,建立一种更接近载荷分布尾部的概率分布模型,实现风力机疲劳载荷分析。仿真计算表明,与传统的统计外推方法相比,所采用的改进统计外推法在实际应用中准确性更高,能够更好地适用于风力机部件疲劳分析。     

PMSG发电系统不平衡电网下网侧变流器控制研究

文章通过对电网不平衡情况下风力发电系统的分析,提出了以抑制负序不平衡电流为主要控制方法的网侧变流器控制策略。为维持不平衡下直流母线电压的稳定,提出电流微分前馈的控制方法,结合以上两点控制方法设计出电网不平衡下永磁直驱风力发电系统网侧变流器综合控制策略,该控制方法结构相对简单、有效,并具有一定的低电压穿越能力。最后在Matlab/Simulink下仿真验证了3 MW永磁直驱风机控制的有效性。     

基于混合灵敏度H_∞的海上风力发电机组变桨控制及振动抑制

针对海上风力发电机组输出功率波动大和塔架振动明显的问题,设计了混合灵敏度H∞变桨控制器,并引入塔架前后加速度反馈控制,基于SUT-3000双馈风力发电机组模型,利用GH_Bladed软件进行仿真验证。仿真结果表明,在该控制策略作用下,海上风力发电机组输出功率比传统PI控制方法波动更小,保证了海上风力发电机组在高风速运行时输出功率的稳定性,同时降低了塔架前后振动响应。     

基于模糊控制的无刷双馈电机直接转矩控制

研究了无刷双馈电机(BDFM)直接转矩的控制(DTC)策略,在传统直接转矩控制方法的基础上,利用离散空间电压矢量调制(DSVM)技术,给出了基于改进模糊控制策略的无刷双馈电机的直接转矩控制方法,系统仿真结果表明该控制系统低速特性和传统控制策略相比有很大提高,控制准确,能够满足电机从亚同步状态到超同步状态的运行需求。     

超单元法在轮毂有限元分析中的应用

随着风电机组的大型化,轮毂的有限元分析模型也随之增大,使得计算机的分析效率降低,甚至无法求解.为缩减模型自由度,提高计算机求解效率和解算能力,采用超单元技术处理轮毂的有限元模型,并以MSC.Patran/Nastran作为分析平台对轮毂进行强度分析.分析结果表明,超单元法与整体分析法相比较,求解的精度误差相对较小,而计算时间仅为原来的2/3,达到了提高分析效率,节省计算时间的目的.超单元法在很大程度上缩减了模型的自由度,减少了CPU每次运行的时间,提高了计算机解算的能力,并获得了对大型问题的解决能力.     

直驱型变速恒频风力发电机稳态特性

为了改进传统双馈风力发电机组可靠性相对较低的现状,实现直驱型风电机组可靠运行,在对风力机输入机械能和发电机输出电能进行分析的基础上,研究直驱机组常用的永磁同步发电机稳态运行特性.针对15MW直驱型风力发电机组实际模型参数,利用Matlab软件建立数学模型,对永磁发电机的稳态特性进行仿真并得出最佳功率曲线.仿真结果表明,直驱永磁同步发电机具有体积小、效率高、可靠性高等优势,在风力发电系统中具有良好的稳态运行特性.