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贝加莱风力发电控制系统

2011-04-06 15:45来源:贝加莱工业自动化(上海)有限公司市场部 宋华振关键词:风力发电控制系统贝加莱风电收藏点赞

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3.1基于建模的系统设计

控制系统设计是基于数学建模的,这是所有工程应用的目标和基础理论,而Matlab正是提供了建模设计架构上的系统仿真和分析。

通过SIMULINK,建立模型就如同装配物理系统本身一样,模型中的组件就像实际的物理线路连接一样方便,这些物理连接代表理想的传导路径,通过这个方法,可描述系统的物理结构,而无需推导和实现用于系统的方程,模型与原理图非常相似,从模型中,SIMULINK可自动构造描述系统运行的微分代数方程,这些方程可与其它方程集成在一起。例如你可以定义线性和饱和变压器、避雷器和断路器以及输电线路的模型,励磁、液压和风力涡轮机组,以及电力电子单元的GTO、IGBT模型,对于控制和测量单元的电压、电流、阻抗测量,RMS测量,有功和无功功率的计算,以及abc-to dq0及dq0到abc的转换,三相单元的RPL负载、同步或异步发电机,电动机分析和测量工具均可以被组件形式建立模型,并通过SIMULINK来连接。

利用SIMULINK可以为风力发电机组建立控制系统模型

3.2 SIMULINK的电力应用分析能力

SIMULINK里包含了柔性输电系统向量模型、风力涡轮的向量模型、电机的直接转矩控制和磁场定向控制模型等。SIMULINK为电力系统网络提供了三种解决方案,以及一种理想的切换算法,可通过高频切换提升系统的仿真性能。在 Simulink中使用变步积分算法来执行高度精确的电力系统模型仿真。其中一些积分算法可处理在实际电力系统建模中常遇到的数值刚性系统。

SIMULINK提供的零点穿越检测功能,能以十分精确的机器精度检测并求解不连续过程。离散仿真采用固定步长梯形积分法来仿真系统,特别适合带电力电子设备的电力系统模型。该模式还有助于实现模型的实时执行。向量仿真则采用一组固定频率代数。

3.3 代码自动生成

通过MATLAB/Simulink,系统建模的控制器代码可以被生成,并经过优化成为真正可用的程序,而这些强大的功能也被集成到了Automation Studio中,对于开发风电控制系统而言,这无疑是一种非常好的选择。

4. 基于B&R系统的风力发电解决方案

B&R风力发电控制包含了软硬件方案,也包括上述所提及的仿真分析在内,应用于变桨、功率控制与电网检测和远程维护等。

4.1.变桨控制方案Pitch Control

变桨控制是在ACOPOSmulti伺服驱动器和X20CPU的设计上的,可以快速实现风力发电的变桨控制(Pitch Control),通过光纤接口的实时通信技术Ethernet POWERLINK,可以将三个桨叶的伺服参数进行高速同步通信。

4.1.1SPT(Smart Process Technology)提供了快速的调桨过程。

智能过程技术是作为ACOPOSmulti内置的功能块运行的,它提供了一种智能化的位置控制方案,可以根据给定外界参数而快速的寻找最佳的路径来获得对桨叶的快速调整,满足在最大叶尖速比的获取,以及在安全逻辑下的快速复位保护桨叶。

4.1.2伺服直接控制

即使在控制器失效的情况下,变桨系统也能安全的对桨叶进行控制,这得益于ACOPOSmulti伺服驱动器内置的SPT设计,驱动器满足了极端情况下的控制需求。

  

      

投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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