风电场无功与电压控制技术研究综述

随着风电场规模的增加和风电发电量在能源体系中的占比不断增大,电网对于风电场的电压稳定性要求越来越高。重点分析了风电场的实际运行现状,提炼总结了风电场无功与电压控制面临的关键问题,包括风电机组如何参与无功出力、大规模风电场的无功功率如何分配、风电场内部节点电压如何保持稳定、如何解决电压控制滞后、故障状态下的暂态电压控制策略等。针对这些问题,系统综述了国内外风电场无功与电压控制技术的方法和特点,从风电机组和无功补偿装置的特性、无功与电压稳态控制、内部节点电压控制、模型预测控制、故障状态下暂态控制等角度,阐述了风电场无功与电压控制技术的实现过程,为风电场安全稳定运行提供可靠的技术手段。

国产PLC发展现状及展望

综述了国内PLC的发展历史,介绍了国内PLC市场现状、主流国产PLC、PLC标准以及相关国家政策,分别从功能性能、逻辑编程软件、网络协议、产品谱系以及标准化等方面分析了国内外PLC的差距。针对存在的差距,结合欧系、美系和日系PLC的特点,提出了一种中国系PLC的发展思路,瞄准国防军工、关键基础设施等行业需求,通过重大项目和重点领域的带动,基于国产自主软硬件生态开展国产PLC研制和应用推广工作。

风力机尾流对风轮气动载荷影响的研究

为研究风电机组尾流对下游风电机组载荷的影响,根据已有的理论研究结果,假设几个重要尾流参数:上下游风电机组间距、上游风电机组推力系数、自然风速等。采用GH Bladed软件,在FL1500/70双馈式兆瓦风电机组上建模,并进行尾流计算。使用Matlab软件,对计算结果数据进行频谱图生成,用Bladed对计算结果进行后处理。所得结论为:机组间距减小,载荷稳定性降低,极限载荷增大;推力系数增大,载荷稳定性降低,极限载荷增大,但一般低于无尾流情况;自然风速增大,载荷主频增大且趋于0.3 Hz,载荷稳定性提高,载荷对其他参数的变化的敏感度上升。通过仿真分析,给出降低风电机组尾流影响的建议。

串级控制回路的性能评价方法

从方差的意义上对串级控制系统的控制性能进行了评价.根据反馈不变项理论,得到串级控制系统在最小方差控制器作用下的输出表达式,该表达式可通过采用时间序列模型进行拟合,从而可建立噪声到输出的时间序列模型.根据此模型可求出串级回路输出最小方差的估计值,将该估计值作为基准与实际的输出方差进行比较,得到最终的性能指标.结果表明:这种方法无需辨识过程对象精确的模型,而且计算方法简便、实用.笔者将利用此方法得到的性能指标与某电厂600MW机组主蒸汽温度控制系统的实际数据进行了对比分析,验证了该方法的可靠性和准确性.

国产风电机组主控系统开发与应用

主控系统是风电机组的控制核心,但其国产自主化程度很低,对外依赖较大,是风电设备最薄弱的环节。在分析风电机组主控系统国产化现状的基础上,介绍了国内首批100%国产化风电机组主控系统——华能睿渥风电可编程逻辑控制器(PLC)系统的设计、开发与应用情况。针对软硬件适配性差、缺少CANopen模块等问题,设计了CPU、FPGA等核心芯片全国产的风电PLC模块,研制出国产CANopen通信模块。经权威第三方测试,该国产化风电机组主控系统功能性能、可靠性指标完全满足风电机组实际需求。经陆上2MW、海上5MW风电机组示范应用以及陆上1.5MW风电机组批量应用表明,该风电机组主控系统已具备较强的实时性、极高的环境适应性和抗电磁干扰等能力,完全满足各类风电机组应用要求,标志着我国风电机组控制核心实现了完全自主可控。

考虑空气密度变化的风电机组转矩控制算法研究

为了研究在不同空气密度条件下转矩控制修正算法对风电机组功率提升的影响,文章分析了空气密度与最优转矩控制的关系。结合风电场实际测量数据,总结空气密度的变化特点及规律,设计了考虑空气密度变化的最优转矩控制修正算法。利用Bladed软件,在湍流风况下设计了不同空气密度时,有、无空气密度修正的5组对照实验。实验结果表明,空气密度变化直接影响机组的输出功率,但是针对转矩控制的直接修正算法对风电机组发电功率提升效果不明显,有待进一步的综合优化。