变速恒频风力发电机最大功率跟踪控制策略的研究 被引量：29

1

作者 王志华 李亚西 +2 位作者 赵栋利 郭金东 许洪华 《可再生能源》 CAS 2005年第2期16-19,共4页

分析了风能的特性,对双馈电机数学模型进行了分析与研究,在试验的基础上,基于最佳叶尖速比控制(即风能最大利用率)和机械功率最大转化效率控制,提出了兆瓦级变速恒频双馈风力发电机组双闭环的一种控制策略方案,并用M A T LA B软件进行... 分析了风能的特性,对双馈电机数学模型进行了分析与研究,在试验的基础上,基于最佳叶尖速比控制(即风能最大利用率)和机械功率最大转化效率控制,提出了兆瓦级变速恒频双馈风力发电机组双闭环的一种控制策略方案,并用M A T LA B软件进行系统仿真,证明该方案是可行的。 展开更多

关键词 变速恒频 双馈电机 最佳叶尖速比

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基于转矩随动控制的风电机组最优发电研究 被引量：13

2

作者 娄尧林 蔡旭 +1 位作者 叶杭冶 何国栋 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期1884-1893,共10页

提高变速变桨风电机组的能效转化率是风电机组整机设计人员追求的重要目标。大型商业化机组中,通常采用转速-转矩查表法来实现最佳叶尖速比跟踪。由于受到发电机最小并网转速与额定转速的约束,查表法在这两个边界转速上,只能采用斜率较... 提高变速变桨风电机组的能效转化率是风电机组整机设计人员追求的重要目标。大型商业化机组中,通常采用转速-转矩查表法来实现最佳叶尖速比跟踪。由于受到发电机最小并网转速与额定转速的约束,查表法在这两个边界转速上,只能采用斜率较大的过渡曲线来表征转矩与转速的对应关系,这影响了输出功率的平稳性,缩短了最佳叶尖速区,减少了机组的发电量。提出一种转矩随动发电机转速变化的风电机组最优发电控制实现方法:在全风速运行范围内,基于一个统一比例积分(PI)转速转矩控制器,根据发电机转速,动态设定输出转矩限值的方法。该方法可解决风速的不可测量性、风速变化不可跟踪性等难题,实现额定风速以下最大风能捕获的控制目标。仿真分析与现场测试结果表明,该算法具有良好的稳定性与动态性能,提升了机组的能效转化率。该控制算法逻辑实现简单,易于风电行业控制器推广,有较高的实际工程意义。 展开更多

关键词 最大风能捕获 最佳叶尖速比 转矩随动控制 比例积分控制器

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基于最佳叶尖速比的风电机组静态偏航误差分析及检测方法 被引量：8

3

作者 许佳妮 高峰 《电力科学与工程》 2019年第5期37-42,共6页

风电机组的偏航误差降低风能利用率,危害机组运行安全。风向传感器零点偏移角是风轮轴线和传感器零点之间的夹角,其使风轮不能完全对风,造成风电机组的静态偏航误差。提出基于最佳叶尖速比的功率趋势分析方法,检测风电机组的静态偏航误... 风电机组的偏航误差降低风能利用率,危害机组运行安全。风向传感器零点偏移角是风轮轴线和传感器零点之间的夹角,其使风轮不能完全对风,造成风电机组的静态偏航误差。提出基于最佳叶尖速比的功率趋势分析方法,检测风电机组的静态偏航误差。先由输出功率曲线确定机组运行于最大风能捕获模式的风速区间,再结合叶尖速比曲线确定该模式下的最佳叶尖速比风速区间。建立了二维累加功率模型,将SCADA系统的输出功率数据先后按照偏航角和风速两个维度累加,得到各风速区间内输出功率随偏航角变化的曲线。根据空气动力学贝兹理论,在最佳叶尖速比风速区间内,输出功率最优值对应的偏航角等于风向传感器零点偏移角。利用激光雷达测风仪在冀北风电场进行实际测试,结果验证了功率趋势分析方法具有较高的误差检测精度,也说明了选择最佳叶尖速比区间的必要性。 展开更多

关键词 风电机组 静态偏航误差 最佳叶尖速比 二维累加功率模型

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基于液压传动的离网型风力机“变速恒频”控制研究 被引量：8

4

作者 林勇刚 王贤成 +3 位作者 王菁 刘宏伟 韩利坤 李伟 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1965-1970,共6页

在自行研制的离网型风力机能量液压传递系统的基础上,提出通过电液调控实现风力机的风轮最大能量捕获和发电机最佳工作转速的"变速恒频"控制。通过建模仿真和试验,结果表明:当风速在额定值以下变化时,通过调节变量泵排量,可... 在自行研制的离网型风力机能量液压传递系统的基础上,提出通过电液调控实现风力机的风轮最大能量捕获和发电机最佳工作转速的"变速恒频"控制。通过建模仿真和试验,结果表明:当风速在额定值以下变化时,通过调节变量泵排量,可产生相应的风轮反力矩,使风轮转速与风速关系维持在最佳的叶尖速比,从而保证风轮最大能量捕获;而无论风轮转速如何变化,通过调节变量马达排量,就可实现发电机转速稳定在额定值附近。 展开更多

关键词 风力机 能量液压传递 最大能量捕获 最佳叶尖速比

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全液压海上风力机最大气动能量捕获的控制策略 被引量：5

5

作者 樊亚军 穆安乐 +1 位作者 杨建湘 汤永凯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第11期3236-3242,共7页

提出了以海水为传递介质的开环液压传动系统并应用于漂浮式风力机,建立了风力机转子、液压传动系统及发电机的数学模型。利用比例–积分–微分控制器控制系统改变液压泵排量、调整变量泵转矩以实现风力机转子最大气动能量捕获的控制策... 提出了以海水为传递介质的开环液压传动系统并应用于漂浮式风力机,建立了风力机转子、液压传动系统及发电机的数学模型。利用比例–积分–微分控制器控制系统改变液压泵排量、调整变量泵转矩以实现风力机转子最大气动能量捕获的控制策略。以5MW漂浮式风力机样机为例进行了时域建模仿真,研究了该系统在额定风速下的响应。研究结果表明:当风速在额定值11.4m/s以下时,通过提出的控制系统,能够使变量泵产生的反作用转矩接近于风力机气动转矩的最优值,获得的叶尖速比接近最佳值8.1,保证叶轮捕获最大气动能量。通过对风力机转子捕获的气动功率及发电机的输出功率的动态特性进行分析比较,可知该液压传动系统的传递效率为80.2%。 展开更多

关键词 海上风力机 漂浮式风力机 液压传动系统 最大能量捕获 最佳叶尖速比 Pelton涡轮机

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大型海上风力发电机组最佳叶尖速比控制参数自适应整定方法 被引量：4

6

作者 王叶 杨微 +2 位作者 兰涌森 杨兴华 林子菁 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2019年第S1期334-336,340,共4页

空气密度变化是导致风力发电机组叶片气动特性在运行过程中发生显著变化的重要外界因素之一。为解决因空气密度变化引起机组实际运行额定风速与设计值出现偏差,进而导致叶尖速比偏离最佳值及风能利用系数相应降低,风电机组输出功率显著... 空气密度变化是导致风力发电机组叶片气动特性在运行过程中发生显著变化的重要外界因素之一。为解决因空气密度变化引起机组实际运行额定风速与设计值出现偏差,进而导致叶尖速比偏离最佳值及风能利用系数相应降低,风电机组输出功率显著减少的问题,文章提出一种根据空气密度变化调整最佳叶尖速比控制参数的方法,以提高风电机组对环境的适应性,增强风电机组在不同空气密度下的发电能力。 展开更多

关键词 空气密度 最佳叶尖速比 控制参数整定

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风电机组Ⅱ区功率与叶片气动载荷协同控制 被引量：4

7

作者 王湘明 任树平 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2017年第1期6-11,共6页

为了研究风力发电机组在低于额定功率时的最大风能捕获以及叶片的气动载荷,使得风力发电机组在整个生命周期内高效稳定地运行,提出了一种功率与载荷的协同控制方法,通过过渡区预变桨的方式控制风力发电机组功率与叶片气动载荷.采用所提... 为了研究风力发电机组在低于额定功率时的最大风能捕获以及叶片的气动载荷,使得风力发电机组在整个生命周期内高效稳定地运行,提出了一种功率与载荷的协同控制方法,通过过渡区预变桨的方式控制风力发电机组功率与叶片气动载荷.采用所提出的功率与载荷协同控制策略在Matlab软件上搭建风力发电机组的仿真模型,计算得出了风力发电机组的功率和叶片气动载荷的数据,结果显示,协同控制策略能够在低于额定风速区域保持功率基本不变的情况下有效减小叶片的气动载荷,由此证明了所提出的协同控制策略的可行性. 展开更多

关键词 风力发电机组 风功率 最大功率追踪 最佳叶尖速比 叶片 气动载荷 协同控制 柔性变桨

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基于最优桨距计算的风力发电机组控制系统设计 被引量：1

8

作者 徐枪声 和海涛 +1 位作者 郭霖涛 牛焕然 《机械设计与制造工程》 2022年第12期62-66,共5页

为实现大型变桨变速风电机组在额定风速下的最佳风能转化,在风力发电机组功率控制的基础上,提出了一种基于最优桨距计算和风速估计的最优功率控制策略。提出的自适应最优桨距计算和风速估计控制算法,能够根据机组运行状态在线计算出不... 为实现大型变桨变速风电机组在额定风速下的最佳风能转化,在风力发电机组功率控制的基础上,提出了一种基于最优桨距计算和风速估计的最优功率控制策略。提出的自适应最优桨距计算和风速估计控制算法,能够根据机组运行状态在线计算出不同叶尖速比下对应的最优桨距角,实现风机在不同运行状态下的最大风能捕获。基于Bladed仿真软件和外部PLC控制器模块搭建了半实物仿真平台,实验结果表明,所提出的控制策略能够提高风机在复杂风况下的最优功率追踪能力,有效提高机组的发电量。 展开更多

关键词 风电机组 最优功率 风速估计 叶尖速比 最优桨距

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风力发电系统中最大功率点跟踪方法的综述 被引量：29

9

作者 程启明 程尹曼 +1 位作者 汪明媚 王映斐 《华东电力》 北大核心 2010年第9期1393-1399,共7页

为充分利用风能,需要捕获风电系统的最大功率点。由于风速的随机性与风电系统的非线性,最大功率点捕获控制比较困难,也是风力发电的热点问题之一。介绍了多种常用的最大功率跟踪方法的原理,说明了各种方法的优、缺点,指出了最大功率点... 为充分利用风能,需要捕获风电系统的最大功率点。由于风速的随机性与风电系统的非线性,最大功率点捕获控制比较困难,也是风力发电的热点问题之一。介绍了多种常用的最大功率跟踪方法的原理,说明了各种方法的优、缺点,指出了最大功率点跟踪方法的发展趋势,对最大功率点跟踪方法的选择和研究有一定的参考指导价值。 展开更多

关键词 风力发电系统 最大功率跟踪 最优叶尖速比法 功率信号反馈法 爬山搜索法

原文传递

变速风力机的最大风能捕获控制策略研究 被引量：7

10

作者 赵佩宏 李建林 鄂春良 《电气传动》 北大核心 2009年第6期3-6,共4页

对风力机、传动链和发电机的数学模型进行了简化处理,得到了系统运动方程,结合风力机的转矩特性,提出了一种新的分段控制策略。这种方法不需要检测风速和功率信号,只根据叶轮转速来控制发电机的电磁转矩,便可实现风力机的最佳叶尖速比运... 对风力机、传动链和发电机的数学模型进行了简化处理,得到了系统运动方程,结合风力机的转矩特性,提出了一种新的分段控制策略。这种方法不需要检测风速和功率信号,只根据叶轮转速来控制发电机的电磁转矩,便可实现风力机的最佳叶尖速比运行,从而最大限度地捕获风能。Matlab/Simulink仿真结果验证了算法的稳定性和有效性。 展开更多

关键词 变速风力机 分段控制 最佳叶尖速比 最大风能捕获

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变桨距风电机组最佳叶尖速比的拟合求取 被引量：2

11

作者 张仰飞 李海峰 +2 位作者 王伟胜 王瑞明 李少林 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期229-232,共4页

根据风力机数学模型,分析最大风能捕获的运行点条件,推导最佳叶尖速比的计算表达式.运用曲线拟合方法拟合得到误差数据条件下的最佳叶尖速比的参数,间接计算得到最佳叶尖速比.算例显示拟合值准确度较高.研究工作为计算风电机组最佳叶尖... 根据风力机数学模型,分析最大风能捕获的运行点条件,推导最佳叶尖速比的计算表达式.运用曲线拟合方法拟合得到误差数据条件下的最佳叶尖速比的参数,间接计算得到最佳叶尖速比.算例显示拟合值准确度较高.研究工作为计算风电机组最佳叶尖速比提供新的曲线拟合方法. 展开更多

关键词 风力发电机组 最佳叶尖速比 拟合求解方法

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风机最大风能追踪方法综述

12

作者 肖忠云 陈康博 《科技视界》 2015年第22期136-136,147,共2页

介绍了四种风机最大风能追踪MPPT,包括基于风速的最优叶尖速比法、爬山搜索法、功率信号反馈控制法、风速软测量法。并选取了最为常用的功率信号反馈控制算法进行MATLAB仿真建模,仿真结果表明该方法能较快、较准确的实现MPPT功能。

关键词 MPPT 最优叶尖速比法 爬山搜索法 功率信号反馈控制法 风速软测量法

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垂直轴阻力型Savonius水轮机发展现状 被引量：5

13

作者 姚建均 李凤甡 +2 位作者 陈俊华 苏振兴 余洁 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期298-308,共11页

为了改善化石能源日益枯竭及其造成环境恶化的问题,Savonius型垂直轴水轮机作为一种洁净新能源发电装置得到广泛关注。结合国内外S型水轮机发展历程和现状,从介绍水轮机性能分析方法入手,对S型水轮机的基本参数和辅助机构进行分类和归纳... 为了改善化石能源日益枯竭及其造成环境恶化的问题,Savonius型垂直轴水轮机作为一种洁净新能源发电装置得到广泛关注。结合国内外S型水轮机发展历程和现状,从介绍水轮机性能分析方法入手,对S型水轮机的基本参数和辅助机构进行分类和归纳,再解释并评述了不同条件下的性能影响机理和优缺点,并分析了参数和结构优化技术特点。指出通过改善S型水轮机的基本参数和增加辅助机构可有效提高水轮机的发电效率和稳定性,并对现阶段面临的问题以及未来的发展趋势进行总结和预测,旨在为提高S型水轮机发电效率的研究员和工程设计者提供参考。 展开更多

关键词 Savnoius型水轮机 阻力型 研究方法 优化 基本参数 辅助机构 功率系数 叶尖速比

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