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一种分段式结构的变桨距垂直轴风力发电机研究 被引量:2
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作者 戴湘晖 徐海波 +5 位作者 赵南 钱秉文 刘恒泽 李名锐 薛斌杰 马坤 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2013年第2期112-118,共7页
针对国内风电频率不稳定的问题,提出了一种分段式结构的变桨距垂直轴风力发电机方案.简要介绍了该变桨距垂直轴风力发电机的特点,并采用叶素理论和数值仿真方法对其气动性能进行了研究,结果表明此结构的变桨距垂直轴风力发电机在变桨距... 针对国内风电频率不稳定的问题,提出了一种分段式结构的变桨距垂直轴风力发电机方案.简要介绍了该变桨距垂直轴风力发电机的特点,并采用叶素理论和数值仿真方法对其气动性能进行了研究,结果表明此结构的变桨距垂直轴风力发电机在变桨距性能及叶片的强度和刚度方面更加优越,相信将对我国风力发电的发展起到一定的推动作用. 展开更多
关键词 变桨距垂直轴风力发电机 叶素理论 桨距性能 风力发电
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智能变桨垂直轴风力发电机的变桨规律设计 被引量:7
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作者 张立勋 张松 +4 位作者 焦启飞 王晓宇 陈志明 梁迎彬 杨勇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期1427-1433,共7页
前期制作了一台智能变桨垂直轴风力发电机样机,经自然条件下的发电实验发现,该样机只能在小于1.0的低尖速比范围内运行,无法成功自起进入高尖速比运行区。对此,经过深入的理论分析发现智能变桨垂直轴风力发电机的两个问题:一是风力机仅... 前期制作了一台智能变桨垂直轴风力发电机样机,经自然条件下的发电实验发现,该样机只能在小于1.0的低尖速比范围内运行,无法成功自起进入高尖速比运行区。对此,经过深入的理论分析发现智能变桨垂直轴风力发电机的两个问题:一是风力机仅凭某一尖速比下的最优变桨规律无法自起;二是最优变桨规律中存在不连续现象,具有不可实现性。通过建立整体的变桨规律曲面,人工修正变桨规律中的不连续部分,对最优变桨规律进行改进设计。最后采用双多流管理论对所设计的变桨规律进行力矩特性分析和发电预测,分析显示采用该变桨规律的垂直轴风力机能够可靠自起且高效发电。 展开更多
关键词 垂直轴风力发电机 规律 双多流管模型
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基于功率变化和模糊控制的风力发电机组变速变桨距控制 被引量:42
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作者 韦徵 陈冉 +3 位作者 陈家伟 陈杰 龚春英 陈志辉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第17期121-126,共6页
由于风速测量的不准确性以及很难获得风力发电系统的精确模型,故采用传统的PID控制器难以在风速快速变化的情况下实现良好的控制效果。文中提出将风力发电机组输出功率变化情况作为变桨距执行机构工作的判断依据和控制策略,并根据该策略... 由于风速测量的不准确性以及很难获得风力发电系统的精确模型,故采用传统的PID控制器难以在风速快速变化的情况下实现良好的控制效果。文中提出将风力发电机组输出功率变化情况作为变桨距执行机构工作的判断依据和控制策略,并根据该策略,进一步提出了基于模糊控制的变速变桨运行控制方法。通过构建仿真模型,按照基于功率变化判断的控制策略分别对变速变桨与工程上常规的匀速变桨进行了仿真比较研究。仿真结果表明,所提出的不依赖于风速测量和精确系统数学模型的控制策略,可以很好地稳定风电机组输出功率,且相对于匀速变桨控制,变速变桨控制方法一方面更好地将机组输出功率稳定在额定值,另一方面可以减轻变桨距执行机构的疲劳度,减少部件间的磨损,这对于延长变桨执行机构的工作寿命、降低其故障发生率以及维持整个风电机组安全稳定运行具有重要意义。 展开更多
关键词 风力发电机 模糊控制 控制 功率
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基于独立变桨距技术的风力发电机组载荷控制研究 被引量:19
4
作者 鲁效平 顾海港 +2 位作者 林勇刚 李伟 刘宏伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1591-1598,共8页
研究了基于独立变桨距技术的风力发电机组的载荷控制,研究方法主要从空气动力学入手,建立了风力发电机组独立变桨距系统的多输入多输出线性化模型,利用d-q坐标变换将旋转坐标系下的载荷转换到固定坐标系下,设计模糊控制器,对d轴和q轴的... 研究了基于独立变桨距技术的风力发电机组的载荷控制,研究方法主要从空气动力学入手,建立了风力发电机组独立变桨距系统的多输入多输出线性化模型,利用d-q坐标变换将旋转坐标系下的载荷转换到固定坐标系下,设计模糊控制器,对d轴和q轴的载荷分量分别采用模糊PID控制。为了检验该控制方式的效果,在半物理实验平台上进行相应的仿真实验,结果显示独立变桨距控制技术可有效消除风力机上的不平衡载荷,与统一变桨距控制相比,叶轮的俯仰力矩最大峰值减少68.1%,偏转力矩的最大峰值减少52.3%,同时也可以看出,采用独立变桨距技术后对功率的输出影响不大。 展开更多
关键词 风力发电机 载荷控制 独立桨距 模糊PID d-q坐标
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变速变桨距风力发电机组控制策略改进与仿真 被引量:26
5
作者 刘军 何玉林 +1 位作者 李俊 黄文 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期82-86,共5页
在分析变速变桨距风力发电机组基本控制策略的基础上,提出一种扩大过渡区的改进控制策略,用来消除额定功率运行点附近切换造成的功率波动及突变载荷等不利影响。依据改进的控制策略设计了3个控制器平滑过渡方案,实现对该策略的最佳跟踪... 在分析变速变桨距风力发电机组基本控制策略的基础上,提出一种扩大过渡区的改进控制策略,用来消除额定功率运行点附近切换造成的功率波动及突变载荷等不利影响。依据改进的控制策略设计了3个控制器平滑过渡方案,实现对该策略的最佳跟踪。运用MATLAB仿真平台模拟了改进控制策略下的风力发电机组运行特性,结果表明了改进控制策略的正确性及控制器设计的有效性。 展开更多
关键词 风力发电机 桨距 控制策略 扩大过渡区 平滑控制
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变桨距风力发电机组叶片模型的载荷测试实验 被引量:11
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作者 李明 田德 +2 位作者 王海宽 韩巧丽 马广兴 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1574-1578,共5页
以1.5MW变桨距风电机组的叶片为原型,应用相似理论设计、加工1.5MW风电机组叶片的相似模型,作为载荷实验研究的叶片模型;根据1.5MW风电机组叶片变桨距的特点,设计并制作满足试验条件的可变安装角轮毂,通过改变安装角实现叶片桨距角的变... 以1.5MW变桨距风电机组的叶片为原型,应用相似理论设计、加工1.5MW风电机组叶片的相似模型,作为载荷实验研究的叶片模型;根据1.5MW风电机组叶片变桨距的特点,设计并制作满足试验条件的可变安装角轮毂,通过改变安装角实现叶片桨距角的变化;通过车载法模拟自然风场,测试不同桨距角时叶片各截面的载荷数据和机组输出功率,载荷测试结果与BLADED仿真结果对比,结果较一致,说明试验系统合理。实验结果表明,在风速小于额定风速时,叶片所受拉应力和剪应力随风速的增大而呈线性增大趋势;当风速大于额定风速时,通过变桨距调节,叶片各截面应力趋于平稳,不再增大。 展开更多
关键词 桨距 风力发电机 叶片模型 载荷 实验
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变速变桨距风力发电机组控制策略优化 被引量:23
7
作者 何玉林 刘军 +1 位作者 李俊 任海军 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期55-60,共6页
分析了变速变桨距风力发电机组的基本控制策略,提出一种放大过渡区的优化控制策略,用来消除额定功率运行点附近切换造成的功率波动及突变载荷等不利影响。依据优化的控制策略设计了三控制器平滑过渡方案,并结合先进的模糊神经网络控制算... 分析了变速变桨距风力发电机组的基本控制策略,提出一种放大过渡区的优化控制策略,用来消除额定功率运行点附近切换造成的功率波动及突变载荷等不利影响。依据优化的控制策略设计了三控制器平滑过渡方案,并结合先进的模糊神经网络控制算法,实现对该策略的最佳跟踪。运用Matlab仿真平台模拟了优化控制策略下的风力发电机组运行特性,结果表明所提控制策略使功率幅值降低了7.66%,突变载荷得以减缓,满足设计目的。 展开更多
关键词 风力发电机 桨距 控制策略 优化 模糊神经网络 仿真
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兆瓦级风力发电机组多段权系数独立变桨控制 被引量:22
8
作者 胡岩 刘玥 +1 位作者 姚兴佳 郭庆鼎 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2009年第6期633-638,共6页
为了实现风力发电机3个桨叶的独立控制,依据风力机空气动力学原理、风轮扫及面内风速风切特性和塔影效应,提出了基于桨叶方位角信号的多段权系数分配独立变桨距控制方法.根据每个桨叶的方位角信号判断出该桨叶所在的风速区域,选取此区... 为了实现风力发电机3个桨叶的独立控制,依据风力机空气动力学原理、风轮扫及面内风速风切特性和塔影效应,提出了基于桨叶方位角信号的多段权系数分配独立变桨距控制方法.根据每个桨叶的方位角信号判断出该桨叶所在的风速区域,选取此区域所对应的相关权系数对3个桨叶统一的桨距角进行重新分配微调,将统一变化的桨距角转化为每个桨叶独立变化的桨距角.系统模型仿真结果表明,该方法不仅可以使3个桨叶桨距角能根据其受风情况做出相应变化,实现3个桨叶独立变桨,在稳定输出功率的同时减小桨叶拍打振动,而且能够根据简化的风力机模型进行变桨控制,方法简洁、有效、容易实现. 展开更多
关键词 风力发电机 独立控制 叶方位角 多段权系数分配 风切效应 塔影效应 MATLAB软件 Blade软件
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变桨距风力发电机组恒功率反馈线性化控制 被引量:15
9
作者 杨俊华 郑俭华 +1 位作者 杨梦丽 吴捷 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1365-1370,共6页
在额定风速以上时,为保证风电机组的安全稳定运行,需要降低风力机捕获风能,使风力机的转速及功率维持在额定值,基于微分几何反馈线性化方法,提出变桨距风力发电机组恒功率控制策略.建立了风力机的仿射非线性模型,采用微分几何反馈线性... 在额定风速以上时,为保证风电机组的安全稳定运行,需要降低风力机捕获风能,使风力机的转速及功率维持在额定值,基于微分几何反馈线性化方法,提出变桨距风力发电机组恒功率控制策略.建立了风力机的仿射非线性模型,采用微分几何反馈线性化变换实现全局精确线性化;根据新的线性化模型,以风力机转速为输出反馈变量,叶片桨距角为输入控制变量,设计桨距角控制器;在风速高于额定值时调节风力机维持在额定转速,从而实现额定风速以上的恒功率控制.仿真结果表明,所提控制策略能较好地解决变桨距风力发电机组额定风速以上的恒功率控制问题,控制方法具有较好的适应性和鲁棒性. 展开更多
关键词 风力发电机 恒功率控制 反馈线性化 微分几何 全局精确线性化 桨距
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GH Bladed和Matlab的交互软件设计及风力发电机的独立变桨控制器仿真研究 被引量:21
10
作者 刘兴华 敬维 林威 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第22期83-88,14,共6页
在风力发电机的设计过程中,设计人员常需借助于一些专业的风力机设计软件,如GH Bladed等。GH Bladed是一款工业级的风力机设计仿真软件,它具备了一些基本的风力机设计和验证工具,但是还不是十分全面,它的外部控制器的编写也不方便。利... 在风力发电机的设计过程中,设计人员常需借助于一些专业的风力机设计软件,如GH Bladed等。GH Bladed是一款工业级的风力机设计仿真软件,它具备了一些基本的风力机设计和验证工具,但是还不是十分全面,它的外部控制器的编写也不方便。利用命名管道技术、Matlab Engine技术设计出交互软件,使得GH Bladed和Matlab能够同步对风力发电机进行仿真,进一步扩展了GH Bladed的分析功能,方便了外部控制器的设计。利用已设计的交互软件进行了独立变桨控制器的设计和验证,并利用Matlab对独立变桨控制前后桨叶根部弯矩负载进行了分析,仿真结果表明该减振控制策略可以有效的减弱振动中的1P分量。控制策略的仿真实现过程也表明利用软件平台可以快速实现相应的控制算法,同时可降低数据分析的难度。 展开更多
关键词 风力发电机 GHBladed 风力机减振控制 独立控制 Coleman 傅里叶分析
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风力发电机组优化变桨距控制研究 被引量:12
11
作者 何玉林 罗敏 +2 位作者 谢双义 钟祥 金鑫 《中国电力》 CSCD 北大核心 2013年第3期19-23,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 风力发电机 控制 状态估计 线性二次高斯控制理论
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基于神经网络的风力发电机组变桨距复合控制 被引量:11
12
作者 许凌峰 徐大平 +1 位作者 高峰 吕跃刚 《华北电力大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2009年第1期28-34,共7页
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,提出了一种基于神经网络的分段复合控制方法进行变桨距控制,以解决风力发电系统的多干扰、时滞性、非线性等控制问题。该方法利用神经网络进行模型辨识,再依据运行工况分别进行模... 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,提出了一种基于神经网络的分段复合控制方法进行变桨距控制,以解决风力发电系统的多干扰、时滞性、非线性等控制问题。该方法利用神经网络进行模型辨识,再依据运行工况分别进行模型预测控制和前馈控制,不但解决了风力发电机组系统模型难以精确建立的困难,而且去除了可测量的主要外扰——风速随机变化对系统动态控制品质的影响,从而提高了变距系统的响应快速性和抗干扰能力。最后,利用考虑尾涡效应的机组动态模型作为应用实例对复合控制方法进行仿真,结果表明提出方法的有效性与实用性。 展开更多
关键词 风力发电机 桨距 神经网络 预测控制 动态前馈 尾涡效应
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垂直轴风力机变桨规律及气动性能优化研究
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作者 许恩豪 周井玲 周兴明 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第11期153-159,共7页
以H型Darrieus垂直轴风力机为研究对象,基于最大切向力原则和Fourier函数,提出了一种适用于不同叶尖速比的变桨策略,即基于最大切向力原则确定最优攻角,进而生成理论变桨规律曲线;同时为保证变桨规律的周期性和便于实施,将理论变桨规律... 以H型Darrieus垂直轴风力机为研究对象,基于最大切向力原则和Fourier函数,提出了一种适用于不同叶尖速比的变桨策略,即基于最大切向力原则确定最优攻角,进而生成理论变桨规律曲线;同时为保证变桨规律的周期性和便于实施,将理论变桨规律曲线离散成控制点,采用Fourier函数进行二次优化拟合,进而以数值模拟的方式,从垂直轴风力机的静态启动性能及动态输出性能方面研究变桨规律对其气动性能的影响。结果表明,变桨后垂直轴风力机各叶尖速比的功率系数显著提升,且提升效果在叶尖速比较低时尤为显著,最优叶尖速比为1.25,其功率系数峰值提升了13.5%;同时垂直轴风力机各相位角的静态启动性能大幅提升,静态力矩系数最大处较变桨前提升了261.1%。研究结果可为垂直轴风力机的气动性能优化提供参考依据。 展开更多
关键词 垂直轴风力 规律 功率系数 启动性能
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风力发电机组变桨距控制方法研究 被引量:31
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作者 邢钢 郭威 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期181-186,共6页
由于风能的能量密度低、随机性和不稳定性等特点,给大型风力发电机组的控制技术问题带来困难。该文以国产兆瓦级风力发电机组为依托,对大型风力发电机组变桨距控制技术进行研究。分析变桨距控制的基本规律,建立统一变桨和独立变桨距的... 由于风能的能量密度低、随机性和不稳定性等特点,给大型风力发电机组的控制技术问题带来困难。该文以国产兆瓦级风力发电机组为依托,对大型风力发电机组变桨距控制技术进行研究。分析变桨距控制的基本规律,建立统一变桨和独立变桨距的设计方案和控制方法。提出一种应用于统一变桨距的模糊PID参数自整定控制器设计方案,并在MATLAB/Simulink中建立相应的仿真模块。仿真结果表明,模糊PID的统一变桨距系统能较好地实现大型风电机组对功率控制的要求。此外,利用神经网络技术,提出一种基于来流角预测的独立变桨距控制策略,并通过仿真证明其可有效地减小桨叶的气动疲劳载荷,且功率控制效果良好。通过比较发现,独立变桨距控制比统一变桨距控制的输出功率更加稳定。 展开更多
关键词 风力发电机 统一桨距控制 独立控制 模糊PID 神经网络
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大型风力发电机组变桨距机构分析与实验研究 被引量:15
15
作者 单光坤 刘颖明 姚兴佳 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2007年第2期209-212,共4页
旨在确定变桨距机构的结构形式,通过精炼设计校核变桨距机构的技术参数,论证变桨距机构的合理性,确保兆瓦级风力发电机组在60 m高空稳定工作.通过不同的变桨距机构方案的对比,找出各种变桨距机构的优缺点,完成兆瓦级风力发电机组变桨距... 旨在确定变桨距机构的结构形式,通过精炼设计校核变桨距机构的技术参数,论证变桨距机构的合理性,确保兆瓦级风力发电机组在60 m高空稳定工作.通过不同的变桨距机构方案的对比,找出各种变桨距机构的优缺点,完成兆瓦级风力发电机组变桨距结构的确定;利用数值算法进行变桨距机构参数的精炼设计;利用实验装置验证变桨距机构的合理性.最终,兆瓦级风力发电机组采用了液压变桨距结构形式,由数值算法给出了液压变桨距结构的最大负载力矩;并利用实验装置验证完成了在地面上的变桨距机构的调试工作,证明了变桨距机构在额定工况下能正常工作.在兆瓦级风力发电机组的调试过程中变桨距机构工作正常、稳定,达到了预期设计的目标. 展开更多
关键词 大型风力发电机 桨距机构 载荷分析 加载试验 测试工装
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大型风力发电机组的前馈模糊-PI变桨距控制 被引量:22
16
作者 高峰 徐大平 吕跃刚 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期537-542,588,共7页
建立了变桨距风力发电机组的动态模型,在分析机组特性和变桨距控制要求的基础上,提出了一种基于模糊控制的动态前馈模糊-PI复合变距控制方法.以考虑尾涡效应的机组动态模型作为应用实例,对该复合控制系统进行了仿真.结果表明:它具有很... 建立了变桨距风力发电机组的动态模型,在分析机组特性和变桨距控制要求的基础上,提出了一种基于模糊控制的动态前馈模糊-PI复合变距控制方法.以考虑尾涡效应的机组动态模型作为应用实例,对该复合控制系统进行了仿真.结果表明:它具有很强的抗干扰能力,控制效果明显优于传统的PI控制. 展开更多
关键词 自动控制技术 风力发电机 桨距 动态前馈 模糊-PI控制 尾涡效应
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风力发电机变桨轴承微动磨损与防护 被引量:9
17
作者 王思明 史小辉 许明恒 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期110-112,117,共4页
分析了变桨轴承振动载荷及失效形式,指出在交变和振动载荷的作用下,风力发电机组变桨轴承的主要其失效形式是滚动体和滚道之间发生的微动磨损损伤。通过微动试验,分析了变桨轴承中微动磨损的磨损运行机制以及润滑脂的润滑效果与微动次... 分析了变桨轴承振动载荷及失效形式,指出在交变和振动载荷的作用下,风力发电机组变桨轴承的主要其失效形式是滚动体和滚道之间发生的微动磨损损伤。通过微动试验,分析了变桨轴承中微动磨损的磨损运行机制以及润滑脂的润滑效果与微动次数、位移的关系。为减小变桨轴承微动磨损,从润滑和机械方面提出了微动磨损防护的具体措施。结果表明:微动磨损程度随载荷减小、接触角度增加和材料硬度增高而减小;通过采用含渗透能力强、抗磨添加剂及抗锈蚀剂的合成润滑脂,减小桨叶振动、改进变桨轴承结构、增加套圈接触面表面强度等措施,可减缓变桨轴承的微动磨损。 展开更多
关键词 风力发电机 轴承 微动磨损 振动载荷
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基于风速估计和风剪切的风力发电机组变桨距控制 被引量:3
18
作者 杜静 谢双义 +3 位作者 金鑫 钟翔 罗敏 何玉林 《河海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期586-589,共4页
为提高大型风力发电机组捕获风能的能力,改善其主要零部件受荷载情况,提出基于有效风速估计和风剪切的风力发电机组独立变桨距控制策略。以某5 MW变速变桨风力发电机组为验证对象,基于Bladed软件平台对传统统一变桨控制策略和独立变桨... 为提高大型风力发电机组捕获风能的能力,改善其主要零部件受荷载情况,提出基于有效风速估计和风剪切的风力发电机组独立变桨距控制策略。以某5 MW变速变桨风力发电机组为验证对象,基于Bladed软件平台对传统统一变桨控制策略和独立变桨控制策略进行仿真比较。结果表明:相对于统一变桨距控制策略,独立变桨距控制策略不但能满足维持风力发电机组输出功率额定值稳定的要求,而且使发电机组主要零部件的受荷载情况得到明显改善。 展开更多
关键词 大型风力发电机 统一桨距 独立桨距 风速估计 风剪切
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兆瓦级风力发电机独立变桨控制策略分析 被引量:5
19
作者 金鑫 李浪 +1 位作者 何玉林 杨显刚 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期61-67,共7页
实际运行环境中,由于风剪、塔影等因素的影响,风轮平面内产生不平衡载荷,导致较大的叶尖变形,增加了叶片疲劳载荷,而统一变桨控制不能有效解决载荷不均匀问题。文中提出基于线性二次型调节和干扰自适应控制技术的独立变桨控制策略。采... 实际运行环境中,由于风剪、塔影等因素的影响,风轮平面内产生不平衡载荷,导致较大的叶尖变形,增加了叶片疲劳载荷,而统一变桨控制不能有效解决载荷不均匀问题。文中提出基于线性二次型调节和干扰自适应控制技术的独立变桨控制策略。采用风力机仿真分析软件对提出的控制策略进行仿真分析并与统一变桨比较。结果表明,该控制策略降低了风剪条件下风力发电机主要部件所受的载荷,提高了机组运行寿命。 展开更多
关键词 风力发电机 风剪 不平衡载荷 独立 控制策略
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漂浮式海上风力发电机组独立变桨距控制技术研究 被引量:15
20
作者 鲁效平 李伟 林勇刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期600-608,共9页
主要研究了漂浮式海上风力发电机组的独立变桨距控制技术。首先概述了当前海上风电的发展情况,重点介绍漂浮式海上风力发电机组,分析了漂浮式平台的流体动力学和运动学特征,建立了平台的模型方程。借鉴陆上风力发电机组独立变桨距控制... 主要研究了漂浮式海上风力发电机组的独立变桨距控制技术。首先概述了当前海上风电的发展情况,重点介绍漂浮式海上风力发电机组,分析了漂浮式平台的流体动力学和运动学特征,建立了平台的模型方程。借鉴陆上风力发电机组独立变桨距控制器的控制策略,将平台的纵摇、艏摇和发电机的输出功率作为变桨距控制器的控制目标,针对风力发电机的非线性设计了专家PID控制器,利用d-q坐标变换技术将控制量分配到3个桨叶。为了验证控制器的可行性,在国外成熟的风力发电机非线性模型FAST上进行仿真试验,将结果与不对平台运动进行控制时和采用统一变桨距控制器时的结果进行对比,对比结果表明独立变桨距技术能有效减小平台的纵摇运动,并且对输出功率的影响较小。 展开更多
关键词 海上风力发电机 漂浮式平台 独立桨距控制 流体力学模型 专家PID 纵摇角度控制
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