变桨距主动失速型风力发电机组智能控制器的研究

利用模糊理论和神经网络,设计了在低于额定风速时的神经节距控制器和高于额定风速的模糊节距控制器,将两种控制器结合在一起实现风力发电机组数学模型未知的情况下控制系统可靠运行,并具有主动学习发电机组运行特性的能力。并由理论计算数据在Matlab下仿真计算论证了控制器在实际工业控制系统当中运行的可行性。     

风力发电机组变桨距控制器的研究

针对风力发电机组在高风速下运行时输出功率不稳定的问题,提出了模糊自适应PID变桨距控制器的设计方案。以机组实际输出功率值与额定功率值的偏差及其偏差的变化率作为控制器的输入变量,确定模糊语言和隶属函数,基于Matlab/Simulink上对整个系统进行仿真。仿真结果表明模糊自适应PID控制器具有很好的控制精度和鲁棒性。     

响水风电场风力发电机组电动变桨距系统

介绍响水FD77-1.5MW风力发电机组中电动变桨距系统的结构特点、电动变桨距的伺服驱动部分、电动变桨距伺服系统的机械传动部分及工作原理。采用变桨距结构一方面保证获取最大的能量,同时减少风力对风力发电机的冲击。在并网过程中,变桨距控制还可实现快速无冲击并网。     

基于BPNN-PID的风电机组桨距控制分析

变桨控制技术是风力发电机组的核心技术之一,开展对风力发电机组变桨控制方面的研究具有重要的理论和应用价值。根据风力发电机组在额定风速以上如何保持输出功率稳定和降低风轮转速波动的控制技术进行研究,在传统的变桨距控制策略基础上,提出了基于BP神经网络(Neural Network,NN)整定PID的控制策略,并在Matlab/simulink环境下对PID控制和BP神经网络控制相结合的复合控制系统进行建模与分析。对1.5MW风电机组的仿真验证了BPNN-PID算法的有效性,提出算法不仅能够解决传统PID控制器参数整定困难的问题,而且优化效率更高,可以得到优良的控制性能。     

衡量供电系统电压质量的指标

本文将从探讨供电系统中电压偏移、电压波动（闪变）及高次谐波对供用电设备的危害，即对供电电压质量的影响，得出衡量供电压质量指标的新概念。     

风电机组的积分模糊滑模变桨距控制

针对变桨距风力发电机组具有参数变化、强干扰、建模困难等特性,设计出了一种积分模糊滑模变桨距控制器。通过在传统滑模控制器中采用状态变量代替误差项的导数并引入误差项的积分来设计切换函数,消除了传统变结构控制需要已知期望输出信号导数的假设;利用模糊推理动态地调节切换增益,并采用积分的方法对切换增益上界进行估计,避免了传统滑模控制器需要选取不确定因素上界,同时采用合适的连续函数来代替切换增益中的符号函数,有效地削弱了系统的抖振。仿真结果表明:该控制器应用在风速高于额定风速以上的变桨距控制系统中,对系统参数的不确定性和外部干扰均具有很强的鲁棒性,能够有效地改善风电机组变桨距系统的控制性能。     

并网风电场公共连接点电压闪变分析

文章根据并网风电机组电能质量国际电工标准IEC61400-21的规定,给出了风电场在公共连接点处的闪变值计算方法.在此基础上,结合工程实例,对某风电场典型运行方式下在系统公共连接点处引起的电压闪变进行了计算和评估,得到了相关结论.     

定桨距风力发电机组的主动失速控制

定桨距风力发电机组叶片与轮毂直接刚性相联,具有结构简单、可靠性高等优点,尤其适合于海上风电场。文中重新对定桨距机组进行了探讨,采用主动失速控制方法,限制机组在高风速时的气动功率。在介绍主动失速控制工作原理的基础上,分析了切出风速对机组年发电量的影响,指出针对不同平均风速的风电场,需要对机组的切出风速进行优化设计。随后,从主动失速控制的效果出发,对风力机的气动特性设计提出了要求,对定桨距风力机的优化设计有一定的指导意义。最后,建立了一台额定功率为1.5 MW的定桨距永磁直驱风力发电机组的仿真模型,仿真结果验证了主动失速控制的可行性。     

基于模糊控制的风力发电机组偏航控制算法研究

偏航控制是对风力发电机组进行研究的一个新的研究课题，由于各阶段的描述存在一定的不确定性，因此一些传统的方法很难取得很好的效果。本文充分利用模糊理论在处理不确定性问题上的优越性，提出一种新的基于模糊控制理论的偏航控制算法，该算法有更好的早期预测能力。提高偏航机制的自适应性，确保偏航控制系统的性能更稳定。     

风力发电数字闪变仪的设计与仿真

根据IEC推荐闪变测试原理,构建了闪变仪模拟/数字结构图,利用平方解调法对输入电压进行调制、利用双线性变换法使模拟化传递函数转化为数字化Z域传递函数;对模拟/数字闪变仪测试仿真波形进行分析,对短时闪变严重度数据进行提取并进行比较,说明了在低频情况下数字化闪变仪比模拟化闪变仪更能降低误差,能够满足在低频段风电的测试要求.数字化闪变仪在测量风电电压闪变方面具有处理数据少、速度快、精确度高等优点.     

电压跌落激起的双馈型风力发电机电磁过渡过程

为了提高双馈电机及其驱动控制系统对电网电压跌落的适应能力，实现双馈型风力发电机的低电压穿越功能，从双馈电机的特性方程着手，深入研究了电网电压跌落所激起的双馈电机电磁过渡过程产生的机理、特性及其与双馈电机运行状态之间的关系。对电网电压跌落所激起的双馈电机电磁过渡过程进行了定量和定性分析，对双馈电机电磁过渡过程的定量分析清晰地表明了过渡过程中双馈电机内部各电、磁量的变化规律及其所受双馈电机运行状态的影响，而对电磁过渡过程的定性分析进一步揭示了电磁过渡过程产生的机理。     

变速恒频双馈电机风电场电压控制策略

提出了一种基于变速恒频双馈电机的风电场电压控制策略,该策略以风电场出口升压变压器高压侧电压为控制目标。介绍了该控制策略的总体结构,阐述了风电场高压侧电压控制的原理,并考虑风电场无功功率极限,研究了无功功率控制、分配和故障情况下紧急电压控制方案。针对风速扰动和电压骤降2种情况进行了仿真。仿真结果表明,所提出的控制方案与功率因数控制和传统的电压控制策略相比可以明显地提升风电场电压水平,且无需高压侧信号、经济有效。     

偏航对串列双风机发电功率影响研究

尾流效应是造成风场发电损失的主要原因之一,通过对上风向风机进行偏航调控和优化风场机位布局可以降低串列风机的尾流.为了探究各主要因素对降低尾流的效果,针对两台串列布置的NREL-5MW风电机组,采用Bastankhah尾流模型进行尾流区风速模拟,计算分析了不同机位距离、入流风速和湍流强度情况下,调控上风向风机偏航角度对串...     

风电场超短期风功率预测问题研究

以河北省某实际风电场为例,选取风电机组历史功率数据、风速以及数值天气预报的风速和风向作为输入因子,采用人工神经网络法对风电场超短期功率预测问题进行研究.研究结果显示,输入因子的差异性对风功率预测结果影响较大.另外,风电机组历史数据对功率预测结果的影响随时间增加而减小,进行3h以上风电场功率预测时预测结果精度在很大程度上依赖数值天气预报数据精度.     

基于频谱分析的间谐波闪变效应计算

在分析IEC闪变仪测量原理的基础上,提出一种基于频谱分析的电压闪变计算方法,先利用快速傅里叶变换（FFT）进行频谱分析,得到各频率分量的参数,然后利用这些参数计算电压闪变。新算法不仅能计算调制波和间谐波引起的总瞬时闪变视感度,还能计算出每个间谐波或间谐波对引起的瞬时闪变视感度占总瞬时闪变视感度的比例,即对闪变的贡献。它表明调制波是间谐波的特例,并且,当输入电压中含有间谐波对时,间谐波对引起的瞬时闪变视感度中的共同作用部分与基波和间谐波的初相角有关,而在以往的研究中一般未考虑相角的影响,或将相角默认为0°。仿真算例将频谱法和IEC算法进行了对比分析,验证了频谱法的有效性和准确性。     

基于抵消基波分量法的电压闪变检测系统研究

在探讨现有电压闪变检测方法的基础上,结合平方检测法和补偿迭代检测法提出了抵消基波分量法,借助LabVIEW平台建立了闪变检测系统并进行了仿真。结果表明,在此平台上采用基于抵消基波分量法建立的闪变检测系统,低频段具有精度高和实时性好的特点,多频调幅信号时更具优越性,更加适合风电场电压闪变的检测。     

基于抵消基波分量法的电压闪变检测系统研究

在探讨现有电压闪变检测方法的基础上,结合平方检测法和补偿迭代检测法提出了抵消基波分量法,借助LabVIEW平台建立了闪变检测系统并进行了仿真。结果表明,在此平台上采用基于抵消基波分量法建立的闪变检测系统,低频段具有精度高和实时性好的特点,多频调幅信号时更具优越性,更加适合风电场电压闪变的检测。