登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
作者:孔朝志,付小林,冯永刚
摘要:介绍了兆瓦级变速变桨距风力发电机组控制算法的实现过程,根据风机的非线性特征,提出了一种通过模型线性化和状态空间方程最小实现整定控制算法参数的方法。再利用MATLAB/Simulink强大的数值计算功能对主要控制环节进行设计及参数调整,并通过BLADED外部控制器模块对完整的控制算法进行了仿真研究。与常规控制算法相比,使用该方法设计的参数在控制过程中同时兼顾到风机的动态特性与稳定性,有效提高机组的运行性能。
关键词: 风力发电机组; 变速变桨距;控制算法;参数整定;仿真
0 引言
随着风力发电机组单机容量的不断增大,变速变桨距控制技术已经成为当前风电机组控制的主要方式,利用该技术可以提高捕获风能效率,获得最佳能量输出。风机的运行环境是复杂多变的,对风电机组动态过程的控制,首先需要建立其非稳态气动力模型,然后利用该模型来设计整机控制策略,最后再借助相关软件对风机整个运行过程进行动态仿真。不仅要实现功率输出最大化,还应该尽可能减小风机相关部件的载荷[1-3]。
因此,本文通过对大型变速变桨距风力发电机组动态特性的分析,提出一种以获取最大能量转换效率为目的的控制算法,该算法能同时兼顾到控制过程良好的动态特性与稳定性,并将机组结构在自然风作用下引起的动力学问题及其疲劳影响程度降到最低。
1 风力发电机组模型
1.1 风力发电机组动态特性分析
风力发电机组的动态特性是构成机组各部件的动态特性的总和,它包括风轮的空气动力学特性和结构动力学特性、传动链动态特性、发电机动态特性及控制系统动态特性,如图1所示。
已设计定型的风力发电机组,其动态特性是确定的,即对于任何给定的输入,它有一个确定的输出响应。如果输入是恒定的,我们可以通过设计,使得系统具有最佳输出;如果输入是变化的,我们希望系统能根据变化来进行适当的调整,使系统保持最佳输出。控制系统的目的就是尽量保持系统的输出在所期望的范围之内。
图1 风力发电机组的动态特性
1.2 模型线性化
风力发电机组是一个非线性的复杂系统,直接采用其非线性模型进行控制设计,有较大的难度,控制效果会不太理想。因此,控制算法实现的起点是建立风机动态特性的线性化模型[4],在此基础上再评估设计的控制算法的性能和稳定性。通常,在应用于实际风电机组之前,控制器要进行三维湍流风输入的仿真验证。当变速变桨距风力发电机组在额定风速以下运行时,通过PI控制器得到给定转矩便可实现平滑控制,转矩控制器的线性化模型也比较简单。必须包括传动链的旋转动态特性,其他动态特性可以忽略。对于变桨控制器的线性化模型,至少应包括以下动态特性:转子和发电机的旋转、塔筒的前后振动、速度传感器响应、变桨执行机构响应等。
BLADED是广泛应用于风电行业的专业设计软件,具有非常强大的计算和仿真功能。其中,软件的模态线性化模块使用了叶片和塔架结构动力学的模态表示法,能有效建立风力发电机组动态数学模型。因此,利用BLADED软件可以进行模型线性化计算[5],具体的参数设置如下图所示。
a 模态分析参数
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。
国家电力投资集团有限公司景泰风电场一期风机偏航系统改造项目招标公告1.招标条件招标人:国家电投集团甘肃电力有限公司立项情况:已立项资金来源:企业自筹,已落实项目已具备招标条件,现进行公开招标。2.项目概况与招标范围2.1项目概况标段9-1:国家电力投资集团有限公司景泰风电场一期风机偏航系
北极星风力发电网获悉:近日,法国及地中海地区首个浮式海上风电项目——ProvenceGrandLarge现已正式全面投运,标志着法国在海上风电尤其是浮式风电领域迈出了关键性的一步。其中,伊莱特在2021年为该项目提供数套法兰锻件。ProvenceGrandLarge项目位于法国南部罗讷河口省圣路易港外海约17公里处,安装
北极星风力发电网获悉,近日,温州市自然资源和规划局发布《苍南5号海上风电项目出让区块海域使用论证报告书评审前公示》。根据公示,苍南5号海上风电项目位于温州市苍南县东部海域,场区中心离岸距离约23km,场区离岸最近距离约14km,水深约21.7m~27.8m。场区东西宽约10km,南北长约17km,规划面积约
1、浙能集团2GW海上风电中标公示6月7日,浙能集团发布浙江海风某项目风力发电机组及附属设备(含塔筒)中标候选人公示,规模共计2GW,共四个标段。其中:标段一(512MW):单机容量16MW级海上风电机组,单个标段≤32台,东方风电预中标;标段二(496MW):单机容量16MW级海上风电机组,单个标段≤31台
北极星风力发电网获悉,近期,6月11日,由水电十局装备工程公司承建的贵州黎平高孖风电项目以及华润潜江熊口100兆瓦风电项目正式开工。贵州黎平高孖风电项目位于贵州省黔东南苗族侗族自治州黎平县岩洞镇、永从镇、中潮镇、德凤街道等境内,总装机容量100兆瓦,计划安装16台单机容量为6.25兆瓦的风力发
6月13日,随着巨型起重机装臂缓缓升起,国家电投上海电力120万千瓦风电项目首台6.25兆瓦风机吊装成功,标志着项目从基础建设阶段全面转入设备安装高峰期,为年内全容量并网奠定坚实基础。该项目总投资51.8亿元,规划装机容量120万千瓦,安装192台单机容量为6.25兆瓦的风力发电机组,配套建设220千伏汇
6月14日,华润汕尾红海湾五海上风电项目风力发电机组(含塔筒)货物及服务中标候选人公示。公告显示,第一中标候选人:明阳智能,投标价格:1478500000.00元。第二中标候选人:电气风电,投标价格:1410000000.00元。华润汕尾红海湾五海上风电项目位于广东省汕尾市红海湾海域,项目总容量为500MW(若超
日前,浙江能源集团浙江海风某项目风力发电机组及附属设备(含塔筒)中标结果公布,装机容量总计2GW,不超过125台单机16MW海上风电机组,3家整机商瓜分,中标金额未披露。其中:标段一(512MW):单机容量16MW级海上风电机组,单个标段≤32台,东方风电中标。标段二(496MW):单机容量16MW级海上风电
北极星风力发电网获悉,近期,华润电力发布三个风电项目机组采购开标公示。项目一:郴州资兴市三都50MW风电场项目风力发电机组(含塔筒)货物及服务采购中标候选人第一名:东方电气风电股份有限公司;投标报价:10990万元。该项目位于湖南省郴州资兴市三都镇,项目规模50MW。招标内容和范围:投标人根
近日,随着最后一台风电机组并网运行,苏尼特右旗首个百万千瓦级风力发电项目全容量并网成功,苏尼特右旗在绿色能源转型,又迈出了至关重要的一大步。并网投产后年发电量可达29.9亿千瓦时。这些绿色电量可以通过蒙西电网顺利输送到华北电网,送到全国各地。而这些电量相当于每年可以节约标准煤约90万吨
在张家口市崇礼区,兴蓝风电自主研发的3.4MW永磁直驱直流风力发电机组基于高效柔性绿化氢基的整体解决方案已连续稳定运行超三年。作为国内首例直流微网风光储互补制氢系统的核心装备,该机组不仅为崇礼大规模风光储多能互补制氢关键技术与应用示范项目持续输送稳定绿色能源,更凭借其独特优势,成功助
2017年以来,联合动力认真贯彻落实集团公司年度工作会精神,围绕六个必须工作要求,聚焦六个力,扎实有效开展各项工作,一季度取得良好开局,经营利润实现大幅增长,实现了生产经营首季开门红,为完成全年目标任务奠定坚实的基础。强化安全夯基础。联合动力牢固树立安全发展理念,扎实开展隐患排查治理
近日获悉,联合动力自主研发的一种变速变桨距风电机组全风速限功率优化控制方法获国家知识产权局授予发明专利权。本发明公开了一种变速变桨距风电机组全风速限功率优化控制方法。该方法以通过电磁转矩主动控制发电机转速优先,必要时再启动桨距角控制,在实现限功率控制功能的同时,尽量优化了变桨系统
超级电容器生产及解决方案提供商集星科技日前将超级电容器模组成功应用于某风电场兆瓦级风电机组,为其变桨系统正常运转提供动力储能。此次成功安装标志着集星科技超级电容在风电机组变桨系统的应用迈出了更加坚实的步伐。公开资料显示,变桨系统及其后备电源是大型变速变桨距风电机组的关键组成部分,
3月10日,东方 电气股份有限公司旗下的东方 电气新能源设备(杭州)有限公司(以下简称东电新能源)DF110-2500型永磁直驱风力发电机组GL认证A级证书颁发仪式在杭州举行,标志着东电新能源成为中国风电行业首家取得2.5MW机型GL型式认证A级证书的企业。图为GL认证A级证书颁发仪式现场。在风能行业,GL导则2010版是风电行业国际标准,而GL认证证书则是中国风电产品进入国际市场的准入证。此次2.5MW机型 DF110-2500型GL型式认证证书的获得,意味着东电新能源系列产品完全符合GL风力机组认证导则2010版的要求,具备进军国际市场的条件。东
赵晶 成都阜特科技股份有限公司 610000刘进 成都阜特科技股份有限公司 610000作者简介:赵晶(1984—),男,四川攀枝花人,工程师,在职工程硕士,主要从事风力发电控制系统的设计研究。刘进(1984—),男,湖南郴州人,工学学士,主要从事风力发电控制系统的软件开发研究。摘要:本文结合直驱永磁同步风力发电机组控制系统的控制原理、载荷设计、机械设计等参数要求。采用低压交流变桨控制技术方案,从变桨控制架构设计、后备电源设计、配电架构设计等,实现风力发电机组变桨距控制系统的稳定、可靠运行。关键词:永磁同步风力发电机 变速变桨距
2010年,天津滨海新区风电整机生产能力达到3000兆瓦,占全国产量的19%;风电设备年产能力达到6000兆瓦,占全国产量的30%,已成为全国最大的风力发电设备生产基地之一,并向着全球风电产业中心迈进。到目前为止,落户天津滨海新区的风电整机生产商、主要部件生产企业已接近100家。全球排名第一的丹麦维斯塔斯、全球排名第三的中国大连华锐风电、全球排名第六的西班牙歌美枫、全球排名第七的中国四川东方电气、全球排名第八的印度苏司兰等全球知名企业纷纷入驻滨海新区这片充满希望的经济勃发之地;全球领先的第三方检验、鉴定、测试和认证机构SGS集团也追随而至
昨日,首届天津国际风电产业配套洽谈会在滨海国际会展中心开幕。参展的200多家企业中,一半是天津本土企业,其中不乏新锐科技型风电设备厂商。2010年,滨海新区风电整机年生产能力达到6000兆瓦,风电设备生产能力占全国30%,天津滨海新区不仅成为国内风电产业聚集地,本土企业也依托滨海新区地缘、人缘、政策等优势,将自主研发能力融入市场化运作,成为国内行业的领军企业。天津赛瑞机器设备有限公司展示区人头攒动,他们自主研发的新产品“盘式发电机”吸引了众多产业链下游企业负责人前来咨询、洽谈。技术负责人周冶告诉记者,这种仅有两米多高的小型风力发电设备,其
一组来自企业生产一线的数字昭示着天津新能源产业的快速增长,今年一季度,苏司兰实现产值4.4亿元,同比增长64.8%;力神电池实现产值3.5亿元,同比增长46.9%;歌美飒实现产值3.9亿元,同比增长18.7%。 以力神为例,2009年,面对全球金融危机的寒流,产品销售和利润逆势上扬,全年销售电池1.22亿只,实现销售收入15.5亿元,出口创汇1.57亿美元,占到总体销售收入的71%。2010年,力神将从小型电池转向动力电池生产,实现大步跨越。 近年来,大量优质新能源企业以前所未有的速度向天
从市发改委获悉,无锡风电产业呈现快速发展的势头,目前全市已拥有风能设备生产企业30多家,具备自主研发能力的企业8家,并且已编制完成省内首部关于风电产业的专项规划《无锡市风力发电装备发展规划(2008—2012年)》。根据规划,风电产业被确立为今后大力扶持和发展的重点产业之一,力争利用五年时间,将无锡打造成国家级风电产业基地。 该规划明确:到2012年,我市风电产业将基本形成200万千瓦整机制造能力和500亿元的销售规模。规划提出,在产业空间布局上,我市将以惠山区、江阴市和新区等地区为重点,构建风能设备产业集聚区;在产品开发上,形成风电整机
经过业内专家研讨和论证,针对“十一五”期间我国风电产业发展方向、规划安排和重点任务,以及现有的技术状况,今后我国大力发展大型风电机组的重点将是,努力掌握大型风力发电机组核心关键技术,包括总体设计、总装技术及关键部件的设计制造技术等,整机技术路线将以目前欧洲国家流行的变桨变速的双馈异步发电型、低速永磁同步发电型为主。具体研制开发目标和方向大体是: 研制开发符合依托工程张北风电场气候条件的2.5MW级变速变桨距风力发电机组;
13家联合发出构网倡议,捅破能源转型天花板!全球绿色能源的确已经成为不可逆转的时代潮流,而传统燃煤电厂在历史洪流中开始大规模“退役潮”。有数据显示,在2020-2023年间全球退役燃煤机组超100GW,相当于德国全年发电量的1.5倍,而据华泰证券预测,2025到2030年我国每年将有12GW左右的燃煤电厂退役
2025年6月11日至13日,第十八届国际太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会于上海国家会展中心圆满举行。作为全球新能源领域最具专业性与影响力的展会之一,SNEC持续聚焦行业人士关注。本届展会,安泰新能源携新一代智能旗舰跟踪系统AT-Spark、以及从屋顶分布式到地面集中式的全场景光伏支架解决方案惊艳亮
6月11日,特变电工新能源下属公司西安电气科技有限公司研发的组串式逆变器TS330KTL-HV-C1系列产品顺利通过英国并网测试,荣获英国G99C0C证书,英国电网公司进一步规范逆变器产品认证要求,提高逆变器产品准入门槛,要求产品并网证书必须是COC类型,即符合性证书。公司自主研发的组串式逆变器凭借高安全
2025年6月11日——在全球新能源产业瞩目的SNECPV+第十八届国际太阳能光伏与智慧能源(上海)大会暨展览会上,武汉德行天下机器人科技有限公司(以下简称“德行天下机器人”)隆重发布第二代郧生系列光伏清洁机器人——郧生一号、郧生剑客,并同步推出德行天下智慧数字运维系统(DXS),将为全球光伏电站
6月11日至13日,SNECPV#x2B;第十八届(2025)国际太阳能光伏和智慧能源amp;储能及电池技术与装备(上海)展览会(以下简称“SNECPV#x2B;2025”)在上海国家会展中心举行。行业领先的智慧能源解决方案提供商科华数能(展位号:5.1HE650)重磅亮相,携2000V450kW组串式逆变器及覆盖大型光伏电站、发电侧
北极星售电网获悉,6月5日,山东省能源局发布关于公布《2025年度山东省能源领域新技术、新产品、新设备推荐目录》(以下简称《目录》)的通知。《目录》包括,虚拟电厂资源聚合互动调控平台,虚拟电厂资源聚合互动调控平台通过信息通信技术(ICT)、智能控制算法与市场机制创新,将分散的分布式能源资
在光伏封装设备领域,一场由“平板压”技术引发的产业变革,正在悄然酝酿,并逐步走向聚光灯下。在光伏行业日益激烈的竞争中,真正能够脱颖而出的,是那些以技术为根、以创新为本的企业。秦皇岛宏成达新能源科技有限公司(以下简称“宏成达”)正是其中的代表。2025年5月,宏成达正式宣布全球首创平板
北极星售电网获悉,5月23日,山东省能源局发布关于《2025年度山东省能源领域新技术、新产品、新设备推荐目录》的公示。目录包括:虚拟电厂资源聚合互动调控平台:虚拟电厂资源聚合互动调控平台通过信息通信技术(ICT)、智能控制算法与市场机制创新,将分散的分布式能源资源(如光伏、储能、柔性负荷等
近日,阿特斯阳光电力集团股份有限公司旗下阿特斯电力电子事业部自主研发的组串式储能变流器项目在阿特斯扬州工厂成功实现全容量并网发电!该储能项目总装机规模12MW/35.61MWh,阿特斯为该项目提供设计、储能成套设备供应及配套技术服务。其中,储能变流器采用阿特斯自主研发的组串式变流器,该产品支
2025年5月,四川长虹电源股份有限公司推出全新一代工商业储能柜,旨在为全球工商业用户提供高效、安全、智能化的能源解决方案,为推动能源转型和可持续发展注入新动能!智领未来,赋能绿色能源新时代长虹工商业储能柜融合液冷磷酸铁锂电池模组、AI智能BMS、全域智能温控系统、高效PCS和智能能量管理系
在全球能源转型与智能制造的双重驱动下,锂电产业正经历从“规模扩张”到“价值重构”的战略转型。国际能源署(IEA)数据显示,2025年全球锂电池市场规模预计突破1.2万亿美元,中国以超40%的全球份额占据产业链核心地位。2025年5月15-17日,CIBF2025中国国际电池技术展览会在深圳国际会展中心如火如荼
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
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: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!