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为研究风力机功率和载荷随桨距角变化的内在规律以及设计无模型变桨距功率控制器,利用实验室现有风力发电机组资源,设计出计算机与风力机组输入输出接口电路;搭建风力机变桨距控制半实物仿真平台;为验证所开发实验平台的正确性和有效性,自主设计了两个变桨距控制实验项目。通过实验模拟风速,得到了功率和桨叶气动载荷随桨距角变化的关系;设计了无模型变桨距功率控制器并验证了控制器的正确性和有效性。为风力机实验开发和风能与动力工程专业学生实施变桨距控制实验提供了平台。 相似文献
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文章以西班牙Gamesa公司风力发电机组为例,介绍了变桨距风力发电机及其控制方式,详细分析了G52风力发电机组液压系统的结构、功能和工作原理以及主要液压元件在系统中的作用。 相似文献
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《浙江大学学报(A卷英文版)》2017,(9)
目的:风速的随机瞬变容易导致风电机组输出功率的大幅波动。本文拟采用数字旋转阀控马达变桨距技术,以有效地提高各种风况下的风电机组输出功率平滑控制的性能,并采用变桨载荷补偿的方法,以提高变桨距控制的精度和抗干扰能力。创新点:1.提出数字式旋转阀控马达变桨距的控制技术,推导得出变桨距控制的模型;2.提出变桨距载荷补偿的控制方法,以提高变桨距控制的精度和鲁棒性;3.搭建实验台,并与伺服阀控马达变桨距进行功率平滑控制的对比性研究。方法:1.通过理论推导,构建旋转阀控马达变桨距的机理模型,得到输出桨距角与输入控制信号之间的定量关系;2.通过对比性实验分析,验证旋转阀控马达变桨距在输出功率平滑控制方面的高效性。结论:1.相比于伺服控马达,数字式旋转阀控马达变桨距能更有效地平滑风电机组的输出功率,提高输出功率的稳定性和质量;2.变桨载荷补偿的方法能更为有效地提高旋转阀控马达变桨距控制的精度、响应速度和鲁棒性。 相似文献
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分析了风力机的基本特性,阐述了风力发电机组控制系统在低于额定风速时风力机的最大风能捕获及高于额定风速情况下的变桨距控制。在此基础上,利用SVM(support vector machines)优化风力机的风能利用系数以及变桨距控制系统的控制参数。仿真分析表明,风能转换系数的支持向量机模型具有很好的精度和泛化性能,而优化后的变桨距控制系统可对输出功率的调节获得较好的效果,保证风电系统的恒功率输出。 相似文献
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《实验室研究与探索》2019,(10)
针对风力发电系统的非线性和时变性,常规PID控制已经很难满足风电控制系统的需要。提出一种基于非线性扩张状态观测器-PID(Nonlinear extended state observer PID,NESO-PID)的双闭环变桨控制策略。该策略考虑到风力发电系统的外部干扰和内部扰动,输入端把转速偏差和功率偏差通过PID控制器进行控制,变桨部分设计一个状态观测器对系统桨距角和风轮转速干扰信号进行测量,把测量结果作为新的状态变量输入观测器,并将观测器的观测信号反馈到输入端实时补偿。通过Matlab/Simulink仿真验证,非线性扩张状态观测器PID变桨控制比常规PID变桨控制具有更好的动态特性和鲁棒性。通过仿真实验,可以使学生观察系统的状态变化过程,加深对知识的理解,能够有效提高教学效果。 相似文献
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为了对变桨距控制器及其执行机构进行研发和测试,提出一种数字物理混合的综合实验平台解决方案.将风电场风况、风力机、发电机等外部环境采用数字模型仿真,变桨距控制器及执行机构采用物理真机运行,结合计算机辅助设计技术,完成软硬件间的数据采集与转换,实现嵌入式变桨距控制器综合实验平台的数字物理混合设计.仿真结果表明,该平台可靠性高,稳定性好,成本低,能够解决变桨距控制器的实验室开发与研究. 相似文献
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《天津大学学报(英文版)》2017,(6)
The development of offshore wind farms in deep water favors floating wind turbine designs, but floating horizontal axis wind turbines are facing the challenge of high cost of energy(CoE). The development of innovative designs to reduce the CoE is thus desirable, such as floating vertical axis wind turbines(VAWTs). This study demonstrates the characteristics of aerodynamic loads and load effects of a two-bladed floating VAWT supported by a semi-submersible platform. Fully coupled simulations are performed using the time-domain aero-hydro-servo-elastic code SIMO-RIFLEX-AC. It is found that thrust, lateral force, and aerodynamic torque vary considerably and periodically with the rotor azimuth angle. However, the variation in the generator torque can be alleviated to some extent by the control strategy applied. Moreover, the variations of platform motions and tensions in the mooring lines are strongly influenced by turbulent winds, whereas those of tower-base bending moments are not. The towerbase bending moments exhibit notable two-per-revolution(2P) response characteristics. 相似文献
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基于小干扰稳定的概念和分析方法,通过3种不同类型的风电机组,采用PSAT软件中的特征值分析方法,研究风电机组在类型不同、风电场接入距离不同以及风电渗透率不同情况下接入WSCC 3机9节点系统时对小干扰稳定性的影响。研究结果表明:风电机组类型、接入距离以及风电渗透率均会对系统产生不同程度的影响。DFIG的影响优于另外两个机组,在风电机组确定的情况下,距离越近、风电渗透率越低对系统的小干扰稳定性越有利。 相似文献
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A rotary valve-controlled pitch system is proposed to regulate the generator power and smooth power fluctuations for a wind turbine. Design details and dynamic modeling of this pitch system are presented and analyzed. A practical loading compensation approach is synthesized and involved in the pitch system to compensate for the external uncertain pitch loads. The proposed pitch system and loading compensation approach have been experimentally evaluated in terms of generator power smoothing and control accuracy. As demonstrated by the comparative experimental results, the proposed pitch system can be used to significantly smooth the generator power fluctuations and hence to improve the power quality as compared with a servo valve-controlled pitch system under the same operating conditions. The loading compensation approach can also be used to significantly attenuate the effects of external pitch loads and improve the robustness and reliability of the pitch system. The proposed pitch system features good control accuracy and cost-efficiency and hence is attractive for applications in modern largescale wind turbines. 相似文献
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李飞敏 《黄冈师范学院学报》2007,27(6):58-62
介绍了卫星电视信号的上行发射、星载转发和下行接收,并讨论了卫星电视信号下行接收天线焦距、极化方式、方位角和仰角的计算公式与调试方法。 相似文献