风力发电机组控制策略优化分析-第4页-北极星风力发电网

投稿

我要投稿

3.3参数修正后的功率曲线测试

综上所述，风速的测量偏差会明显影响风机的利用率。通过分析风机现场运行状态表明，针对风速和空气密度等影响因素对FD77B型风机的控制参数进行修正，可显著提高实际运行功率曲线的精确度和稳定性，更符合李汉梁风电场的运行工况。从图4可知，在4-18m/s风速范围内，实际测量功率曲线都能很好地跟踪到理论功率曲线。

图4武川风场FD77B风机修正后的实际运行功率曲线

4风电机组控制策略优化

根据李汉梁风电场的实际运行条件，除了修正风速和空气密度的测量偏差外，还对整机控制策略进行优化，调整相关控制参数，使风机运行在最佳状态，有功出力达到最高点。具体的优化措施如下：

（1）在额定风速以下，风机采用最优控制法取代前期使用的查表控制法，并且根据空气密度的变化来自动调控最优模态值Kopt，使得风机可以在更广泛的风速范围内跟踪最佳叶尖速比。

得到风场的空气密度后，最优增益模态值Kopt的计算公式[8]为：

(4)

式中，ρ—实际空气密度，所选机组的计算值ρ=1.028kg/m3；

R—风轮半径，所选机组风轮半径R=77/2=38.5m；

N—齿轮箱齿数比，所选机组的N=104；

Cpmax—最大风能利用系数；

λopt—最佳叶尖速比。

最大风能利用系数和最佳叶尖速比取决于风机叶片的气动性能，所选机组的Cpmax=0.485，λopt=8.5。

计算可得到：最优增益模态值Kopt=0.095，再对控制算法中的相关控制策略进行调整，即根据实际的空气密度来动态调整每台风电机组Kopt值，实现最佳叶尖速比控制。

在捕获最佳叶尖速比的范围内，风力发电机组控制系统的主要任务是根据公式（5）转矩与转速的平方关系式来控制电机转矩：

(5)

式中Te—期望输出的转矩值，单位为Nm；

ωg—发电机转速，运行范围为1100-1780rpm。

而期望输出的功率Pe是通过对发电机转矩的控制来实现的，见公式（6）[8]：

(6)

最优控制还可以使得风机各个风速段的发电机扭矩变化平滑，不出现跳变，减小机组的振动。

（2）在额定风速以上，采用恒功率控制方式代替原有的恒转速控制方式，通过增加传动链阻尼滤波器来减小发动机扭矩的偏差，使得发动机转速的变化平缓，提高了风机在大风速下输出功率的稳定性和综合利用率。

表1所示为控制策略优化前后测得的实际最大有功功率和月发电量，首先是比较每条集电线路上选取的单台风机，然后再对全场66台风机的数据进行对比。

表1优化前后最大有功功率和月发电量统计

从表1中可以看出，风机控制策略优化后的效果较为明显，每条集电线路上的风机发电效率都有提高，大部分风机的最大有功功率都超过了设计的额定功率，全场风机的发电量增加了约8%。

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

订阅北极星周刊，精彩内容不再错过！

特别声明：北极星转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。

凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创，转载需获授权。

阅读下一篇

辽宁电科院完成风电场在风速波动下的无功特性仿真研究工作

风力发电查看更多>风电场查看更多>风机查看更多>

姓名：
性别：
出生日期：
邮箱：
所在地区：
行业类别：
工作经验：
学历：
公司名称：
任职岗位：

风力发电机组控制策略优化分析

辽宁电科院完成风电场在风速波动下的无功特性仿真研究工作

登录注册

绑定账号

想要获取更精准资讯推荐？建议您完善以下信息~

订阅成功

想要获取更精准资讯推荐？建议您
完善以下信息~