MW级风力发电机组的偏航系统控制策略

针对风力发电机组的风向变化绝对值(偏航角度)小于15°的风能捕获率问题,提出一种在不使用风向标传感器的情况下,采用陀螺仪和爬山算法相结合的方法来控制偏航机构,能够准确地采集到风向信号,快速调节机舱的偏转角度,使风力发电机风轮法线方向与变化的风向始终保持一致,实现最大捕获风能的控制策略。通过LabVIEW仿真软件对1.5MW的风力发电机在输入变化的风向信号时,功率和偏航电机动作进行仿真分析,结果表明该策略能够使风力机的输出有效功率增加,使得机舱具有对风快,平稳的特点。

双馈风机无功出力极限及控制研究

通过同时考虑双馈电机定子和网侧变流器处理无功功率的能力,求出双馈风机在其允许情况下吸收、发出无功功率的极限。有效地防止无功出力越限而引起跳机等事故。探讨了风电场分配无功补偿的方式,并根据系统不同运行状态下提出了一种新的无功控制策略。使定子和网侧变流器相互配合,达到充分发挥双馈风机参与电网无功调节的能力,起到调节电网电压和稳定电网的作用。构建了含双馈风机的电网系统,验证了该种控制策略的可行性。

风机备用电池组管理与健康状态监测的研究

在风机中,后备电池起着保护风机在电网出现故障时及时顺桨进而保护风机叶片的作用。而后备电池剩余电量以及健康状态更是直接影响到保护动作是否能正常地完成。为了保证后备电供电的可靠性和连续性,必须对备用电池进行在线观测与剩余电量预测评估。针对其特殊的工作条件及状态,提出可以精确反映当前风机后备电池剩余电量与健康状态的检测方法。

基于DSP风力发电逆变电源的研究

介绍了基于DSP风力发电逆变电源的控制系统。采用dsPIC33FJ128MC710A为控制核心,运用空间矢量脉宽调制(SVPWM)和软件PI调节技术得到较为理想的电压电流输出波形。采用电压外环电流内环双闭环控制系统,提高了系统的输出的精度和稳定性,改善了系统动态响应特性。实验表明,该系统输出稳定,波形畸变得到了较好地控制。

基于激光雷达的风力机偏航误差纠正策略

在分析了现有测风系统不足的基础上,通过风洞实验验证了不同入射角来流风速对风速仪测风的影响,证明了现有风速测量的不准确性。在此基础上提出了激光雷达风轮前方测风系统,根据电量损失的百分比和偏航误差的余弦平方关系曲线,通过在风电场安装激光雷达,收集激光雷达和现有测风系统(机舱后方气象架和测风塔)的风况数据,对数据进行相关性及拟合分析,得出现有测风系统所测量风向的偏差值。通过在人机界面(HMI)中修正此偏差值可以减少功率损失。