双风轮风电机组的主动共振穿越控制研究

高柔塔双风轮风力发电机组能够打破传统单风轮风电机组的风能利用极限,提高低风速地区的风能利用效率。高柔塔的固有频率位于风电机组的运行转速范围内,故而存在速度禁区。在风电机组正常运行控制的基础上,提出了一种共振穿越控制算法,防止风电机组叶轮在运行过程中与塔筒产生共振。该算法通过坎贝尔图找到共振区间,在最优转矩控制的基础上增加转速控制,实现快速共振穿越。在SIMULINK软件上开发的简单风电机组模型上针对稳态风和3种不同湍流强度场景进行了大量仿真试验,观察共振穿越算法的有效性和准确性。仿真结果表明,该算法在以上场景下均能实现准确的共振穿越。

高柔塔风力发电机组禁区穿越控制策略及参数设定

风力发电机组高柔塔与普通钢塔不同,高柔塔机组在运行转速范围内存在共振禁区,相应的控制策略与普通钢塔机组相比存在区别,该文在普通钢塔机组控制策略基础上,提出了一种高柔塔共振禁区穿越控制的实现方法,同时介绍了重要参数的设定方法和注意事项,并在风力发电机组上进行了测试和验证。

120 m柔性塔架开发关键技术及其试验研究

柔性高塔架的开发对于提高低风速地区风电机组的发电量具有十分重要的意义。从传统刚性塔架与柔性塔架之间的区别出发,针对柔性塔架开发过程中亟待解决的塔架共振、塔顶摆幅过大、塔架涡激振动等问题,分别提出了通过设立转速隔离区域有效避开塔架共振、采用塔架加阻降低塔顶振动幅度和载荷、分析及抑制塔架涡激振动的方法。在张北试验风场对2 MW-127机组120 m柔性塔架进行了试验验证,结果表明本文所开发的柔性塔架能正常稳定运行。

柔塔风电机组避振策略及避振产能损失研究

本文基于某一柔塔机组实际运行数据,分析柔塔机组转速共振穿越区间,推导出机组的固有频率,计算出共振区间穿越策略造成的产能损失;通过对比同一风场柔塔机组产能不及混塔机组的实际情况,验证了柔塔机组共振转速区间穿越为其产能不及传统钢塔、混塔机组的主要原因,并通过分析为柔塔机组控制策略优化提供参考导向。