基于LPV-MPC的风电机组功率-载荷协调控制策略

大型风电机组变桨控制是一个复杂的非线性控制任务,如何在系统约束和风速扰动的条件下实现功率调节和载荷降低成为难题。针对该问题,文章采用机理与参数辨识方法构建了一个面向控制的线性变参数(LPV)模型,LPV模型引入间隙度量理论来降低模型复杂度,为控制设计提供了更加精确的线性模型。设计了时变卡尔曼滤波器,实现了风机的最优状态估计,基于获得的最优状态,提出了自适应模型预测(MPC)变桨控制器,MPC控制器能够根据实时风速变化调整预测模型,在满足系统约束的条件下实现大型风电机组功率-载荷的协调控制。OpenFAST对比仿真实例表明了模型与控制器的有效性。

海上风电智能控制与运维关键技术

建设海上风电对实现“双碳”目标、构建以新能源为主体的新型电力系统意义重大。远离陆地及复杂海况使海上风电机组的控制和运维面临诸多挑战,这些挑战是海上风电大规模建设中必须关注和解决的关键问题。总结了当前海上风电发展趋势及相关研究进展,分析了海上风电机组控制与运维面临的主要难题,从智能控制与智能运维两方面梳理了海上风电关键技术,结果可为开展本领域前沿理论与技术研究提供参考。

面向智能发电的数字孪生技术及其应用模式

发电过程作为电力系统的重要组成部分,其智能化建设是推进我国能源电力转型发展的重要方向。结合数字孪生技术的研究发展现状及发展趋势,剖析了智能发电的概念与体系,并给出面向智能发电的数字孪生定义,通过功能映射,构建了智能发电系统的数字孪生架构。提出了在智能发电系统中部署数字孪生技术的一般性方法,对数字孪生技术的应用领域和应用模式进行了归纳,分析了应用过程中面临的主要技术挑战。研究结果可为数字孪生技术在发电领域产业化发展提供理论和方法参考。