风机电动变桨系统状态特征参量挖掘及异常识别

为了提高风电机组电动变桨系统运行状态评估的准确性,提出电动变桨系统状态重要参量挖掘及其异常识别方法的研究。论文在阐述风电机组电动变桨系统的结构及控制原理和监测参数特点的基础上,基于特征参数选择的Relief方法,建立变桨系统特征参量挖掘的数学模型,获取了叶片桨距角、发电机转速及变桨电机驱动电流及其IGBT温度的特征参量,并对其故障状态的漏检率指标进行分析。提出基于多特征参量距离的变桨系统运行状态异常识别方法,建立基于风速输入的变桨系统特征参量的支持向量机回归模型,并对距离阈值进行探讨。最后,对实际变桨系统故障状态的异常识别进行实例验证。实验证明,建立的电动变桨系统状态特征参量挖掘模型的有效性,相比单参数绝对阈值评估方法,基于多特征参量距离的电动变桨系统异常识别方法更能及时、准确地识别其异常状态。

风电机组电动变桨系统建模及运行特性评估与测试

为了较好地反映风电机组电动变桨系统的动暂态运行特性,有必要研究考虑电机驱动特性的电动变桨系统的动态模型。在介绍电动变桨系统基本结构和原理的基础上,建立了包含感应电机及其矢量控制策略、减速齿轮箱传动系统及后备电源各子系统模型的电动变桨系统详细模型,并给出了变桨控制系统简化一阶惯性环节模型;为了验证所建立的详细模型的有效性,搭建了电动变桨系统的测试平台,对所建立的变桨系统详细模型进行了桨距角跟踪性能、负载扰动运行特性和低电压故障运行特性仿真,并将其与简化一阶惯性环节模型和实际测试系统的结果进行了比较。结果显示,所建立的详细模型能够更好地反映实际电动变桨系统的动暂态运行特性,且能较好地评估其低电压故障运行特性。

大型风电机组电动变桨系统变桨角度故障诊断

为提高大型风电机组电动变桨系统变桨角度故障的判别准确性,结合模糊粗糙集特征量约简和基于粒子群算法优化的支持向量机进行变桨角度故障诊断分析研究。首先基于模糊粗糙集理论建立变桨系统特征参数约简的数学模型,通过对变桨相关运行数据进行约简,确定对故障诊断贡献率较高的参数;再利用实际运行数据训练经粒子群优化的支持向量机,从而获得高精度诊断模型;然后设计基于双层支持向量机的故障程度判别模型,可对故障进行进一步分类。最后通过实际运行数据对变桨角度故障进行诊断实验,实验结果表明,该诊断方法能准确快速地判别故障并可进行故障程度分类。

风力发电机电动变桨系统故障诊断研究进展

风力发电机组结构和运行环境复杂,影响因素较多,机组故障率较高。电动变桨系统作为机组关键控制部件,其故障已成为机组停机的主要原因之一。通过分析电动变桨系统基本结构和常见故障,从分析模型和数据驱动两个方面总结目前风力发电机组电动变桨系统的故障诊断研究进展,并讨论相应的技术,给出电动变桨系统故障诊断研究的意见和建议。

基于TMS320F2812的电动变桨系统控制器的设计

以国电电力太仆寺旗蜗牛山风电厂3 MW风电系统为研究背景,针对兆瓦级风电机组电动变桨伺服系统的功能要求,以TMS320F2812为核心,对电动变桨控制器的软硬件进行了研究与设计。实验表明,本设计完全满足对电动变桨控制系统中的伺服电机的变频调速进行有效的控制的要求。

风力发电机电动变桨系统故障诊断研究进展

由于变桨系统的连接较为紧密,因此当出现故障时会产生比较严重的后果,本文主要就风力发电机电动变桨系统故障诊断研究进展进行分析,以供同行参考。

基于风力发电的电动变桨故障模拟系统设计

以风电机组变桨距系统结构为依据,搭建了适用于实验研究的风电机组电动变桨故障系统实验平台。给出了系统结构、主要电路和实验流程。该实验平台由故障输入子系统和故障输出子系统两部分组成,能够进行电动变桨过程实验和变桨故障测试实验,使学生充分了解变桨原理,进行风电机组功率稳定输出、风速引起风力机受力不均匀载荷和降低变桨距系统故障率方面的学习和研究。

基于实时以太网的兆瓦级风电机组电动变桨距系统

工业以太网是控制网络的发展方向,Ethernet POWERLINK(EPL)是一种可满足最苛刻实时要求(4级)、并已投入到工业自动化及运动控制系统应用的工业以太网。主要探讨应用Ethernet POWERLINK于即时运动控制系统的方案,以及实现一个以实时以太网为基础的MW级风电机组电动变桨距系统,并引入了基于模拟负载的变桨距试验平台方案,在该平台上进行了地面功能测试,给出了测试结果。

风电变桨系统模型简化及运行特性比较

针对风电变桨驱动系统详细模型参数变量众多影响其仿真速度,而常规一阶简化模型又不能较好地反映其动态特性的问题,文中基于传递函数法,提出了一种兼顾特性和参数的改进简化传递函数模型。首先,论文阐述了电动变桨系统基本原理与结构,建立了基于笼型异步电动机驱动的转子磁链定向详细动态数学模型。其次,基于传递函数的方法,简化其速度环和转矩环,推导了兼顾变桨系统动态特性的改进简化模型,比较了其频率特性。最后,分别建立了详细、简化和改进简化的变桨系统模型,对其桨距角跟踪特性和抗负载能力进行了仿真比较,并搭建了变桨电机系统实验平台进行验证。结果表明,改进简化模型具有兼顾详细模型动态特性及一阶简化模型参数较少的特点,并归纳了不同模型可适用于的场合。

基于模糊控制MPPT的变桨距风力发电系统

在变桨距风力发电机系统中,针对系统的时变性和非线性的特点,将模糊自整定PID算法运用到由西门子PLC作为控制器的1.5WM风力发电机的电动变桨距系统中,通过调节叶片攻角角度控制系统吸收的风能,使得发电机输出功率在变风速下始终保持恒定,风机系统始终运行在最大功率点上。经由Matlab/Simulink仿真结果表明,模糊PID控制应用于该系统中具有良好的动态响应和极小的静态误差。

基于Modbus协议的变桨系统通信方法的设计及实现

针对大型风电机组电动变桨系统与主控制器的实时通信问题,利用Modbus协议设计了基于RS-485通信系统。重点分析了通信数据与Modbus协议标准功能码的映射,给出了主机通信程序和从机通信程序实验结果表明,基于Modbus协议的通信网络可靠地实现了主控制器(主机)和三个桨叶伺服控制系统(从机)间的相互通信,可满足风机桨叶控制系统的通信功能需求。

基于倍福PLC的风电机组变桨控制设计与研究

为了提高控制精度,加强变桨系统稳定性,以模糊自适应PID控制为核心算法,设计了一套以倍福PLC为主控,三相同步永磁伺服电机为执行机构的风机变桨距系统。并成功于国内某风电企业的双馈变桨距风力机上通过测试,对现场测试结果进行分析得知,此PLC变桨系统可以使风机安全可靠运行,验证了硬软件设计的合理性。

风力发电机组紧急变桨测试典型故障检查及处理方法探讨

介绍了变桨距风力发电机组的特性,变桨距风力发电机组工作原理,根据一起故障事件引入对电控变桨距系统的优化改进。

兆瓦级风机电动变桨距系统的地面试验

桨距系统作为大型风电机组的核心部分之一,对机组安全、稳定、高效的运行有十分重要的作用。针对电动变桨距系统工作环境特殊、现场负载试验较为困难等问题,构建了电动变桨距系统地面测试平台,对电动变桨距系统的地面测试方案、测试方法展开了试验。试验结果表明地面试验方案对电动变桨距的研究与产品开发具有较好的试验价值。

浅谈双馈风电机组PLC安全链系统及其故障分析

风电机安全链是整个机组的最后一道保护，是独立于计算机主控系统的软硬件保护措施。本文对浙江某风电场1．5MW双馈风电机组所采用的PLC安全链系统进行介绍，并就该机型出现的电动变桨安全链故障进行分析，最终对此类机型的安全性和可靠性进行评价。

三闭环直流电动变桨风力机功率控制研究

在分析电动变桨距系统工作原理的基础上,桨叶位置由主控制器根据风速变化计算出的桨距角变化量来调节,建立了三闭环直流电动变桨执行机构的数学模型。通过Matlab/Simulink对风力机功率控制进行仿真实验。介绍了仿真结果。