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风力发电机组控制策略优化分析

2013-10-09 14:34来源:北极星电力网关键词:风力发电风电场风机收藏点赞

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王剑彬1,付小林2,孔朝志2

(1.华能呼和浩特风力发电有限公司,内蒙古呼和浩特010020;2.成都阜特科技股份有限公司,四川成都611731)

摘要:针对李汉梁风电场有功出力不佳的情况,根据风电场实际工况,对影响风力发电机组功率曲线的相关因素——风速及空气密度进行了修正,修正后功率曲线测试结果表明:在4~18m/s风速范围内,实际功率曲线都能很好地跟踪到理论功率曲线。之后对全场风机控制策略进行优化,在额定风速以下,动态调整最优模态增益;额定风速以上,将控制方式改为恒功率控制。从优化前、后的测试结果可以看出,全场发电量同比增加约8%,解决了在额定风速以上风电机组不能满发的问题。

关键词:风力发电机组;功率曲线;参数修正;风速;空气密度;控制策略

Optimum Analysis of the Control Strategy for Wind Turbine

WangJianBin1 FuXiaoLin2 KongChaoZhi2

(1.Huaneng Huhhot Wind PowerCO.,LTD.Inner Mongolia Autonomous Region Hohhot010020;2.Chengdu Forward Technology Corp.LTD.Sichuan Province Chengdu611731)

Abstract:Itisresearchedthattheinfluencefactorsforwindturbinepowercurve,suchaswindspeedandairdensity,accordingtoactivepowercan’tfullcapacityoperationinwindpark.Somemethodsproposedusingtoimproveactualpowercurveinordertoeliminatetheadverseeffectoncontrolerror.Itisrealizedthebesttrackingbetweenactualpowercurveandtheorypowercurveintherangeof4-18m/s.Then,theoptimallingcontrolstrategyarediscussed,includingadynamicadjustmentofoptimalmodegainundertheratewindspeedandconstantpowercontrolontheratewindspeed.Thecomparisonshowsthatthemethodiseffective,increasinggeneratedenergyandeconomiceffect.

Keywords:windpowergeneracion;powercurve;parametercorrection;windspeed;airdensity;controlstrategy.

1问题的提出

华能呼和浩特风力发电有限公司武川李汉梁风电场一、二期风电项目总装机容量为99MW,共安装了66台单机容量为1.5MW风力发电机组,选用的是东方汽轮机有限公司生产的FD77B-1500型风机,并配备有成都阜特科技股份有限公司提供的FA001-FD型主控系统。该风电项目首台风机于2009-11-08并网风电,所有机组于2010年2月通过240h试运行。但是,直到2010年年末,该机组实际运行功率曲线仍未能达到设计功率曲线要求。在平均风速为18m/s时,风电场有功功率出力最高只能达到84MW,且波动较大,对风电场发电量产生了较大影响。

李汉梁风电场地处阴山山脉北麓,属丘陵型地区风电场,气候条件相对比较特殊,风机主风向为西风和西北风,地形特点为南高北低。因此,本文根据李汉梁风电场的实际风况条件,进行功率曲线测试,调整风机控制策略,达到提高风电场风机有功出力的目的。

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