大型风电场失速型机组等值建模的研究

对于风电场中失速型机组的多机等值,采用异步发电机的机电暂态模型求解发电机组的等值电气参数,利用基于传递函数概念的参数辨识方法及最小二乘法求解发电机组的动态等值参数。利用系统等值得结果对一实例进行仿真,结果表明了等值方法的有效性和正确性,为今后研究风电场与电网之间的相互影响提供了良好的模型基础。

基于GDW理论的失速型风力机整机性能分析

分析了BEM在风力机非稳态性能仿真应用中的局限,提出了基于GDW的风力机整体性能联合仿真模型。针对600kW失速型水平轴风力机,在Matlab 7.1的Simulink工具箱中建立了气动力模型及风力机的结构动力学仿真模型,并在ADAMS中建立了包含柔性叶片和塔架的整机虚拟样机模型。利用部件间的力和运动关系将三者联系起来,实现了整机联合仿真模型的建立,并以此分析了风力机的功率系数C_p、功率曲线、叶片和塔架顶部的变形等参数变化的规律,并与Bladed软件的计算结果比较,证明了该仿真方法的正确性。

基于三质量块模型的失速型风机小信号建模和模态分析

风电场大规模接入电网可能增加区域电网低频振荡和风电机组轴系扭振的风险,研究风机建模及扭振特性是保证电力系统安全稳定的重要课题。以失速型风电机组为例,建立基于三质量块轴系模型的单机对无穷大母线系统小信号模型,并采用模态分析法探讨系统电气参数对失速型风电机组轴系扭振特性的影响。为方便不同机型及多机风电机组的扭振特性的拓展研究,系统各部分模型相对独立。在单机对无穷大母线系统模型的基础上建立简化失速型风电场多机小扰动仿真模型,研究风电场扭振模态的变化,MATLAB仿真验证了该模型用于风电机组轴系扭振问题研究的有效性和准确性。

基于全功率变流器的失速型风电机组低电压穿越改造

提出了一种基于变流器的失速型风电机组低电压穿越改造方案。该方案采用全功率背靠背变流器,机侧变流器稳定定子电压,网侧变流器稳定直流母线电压并发出无功电流,实现了机组在电压跌落期间的有功平衡和无功补偿。结合失速型风电机组的特点,提出了一种以稳定定子电压为控制目标的机侧控制策略,并设计了电压电流双闭环控制来抑制机侧滤波电路带来的振荡。在MATLAB/Simulink中建立了780kW失速型风电机组仿真模型,并在110kW电机平台上进行了实验,验证了方案的可行性。

失速型风电机组机网扭振的模型与机理

指出了研究并网大型风力机组机网扭振问题的必要性,为研究风电机组的机网扭振问题,针对失速型异步风力发电机,建立了研究其风力发电机和电网之间扭振相互作用的统一动态模型。采用有限元方法分析了实际的叶片结构,将风力发电机叶片、低速轴、齿轮箱、高速轴、转子组成的旋转系统等效为三质量块-弹簧模型,同时建立了发电机定子和电网在d-q坐标系下的模型,实现了机网接口。仿真分析得到了风力发电机的旋转系统在电网三相故障激励下叶片的扭振曲线,其扭振频率与风机旋转系统的理论固有频率相同,且故障切除以后扭振现象并未衰减;为进一步研究抑制机网扭振的方法提供了理论基础。

大型失速型风力机组的建模与仿真

建立了大型失速型风力发电机组在标称状况下的非线性数学模型，将其线性化后，在不同风速下进行了不同输入（风速ｖ和电网电压Ｕ１变化）条件下的开环仿真。

水平轴失速型风力机主动非线性控制

讨论了大型主动失速型风力机在额定工况以上时的主动非线性控制问题。直接利用所推导的仿射性非线性模型,采用微分几何精确线性化理论,实现恒速风力机全局精确线性化控制,给出了反馈控制算法,并对闭环系统进行了数字仿真。

750kW失速型风力发电机组控制系统关键技术设计

控制系统是风力发电机组的核心部件之一。在介绍750kW失速型风力发电机组控制系统的组成与功能的基础上,重点介绍失速型风力发电机组控制系统的关键技术和可靠性设计,该控制系统在实际中得到了应用。

1.5MW失速型风力机的设计

只有在风速大于或等于切入速度的情况下,大容量风力发电机的风轮才会转动。为提高风能利用率,提出了一种在风速较低时提高大容量失速风力机发电量的系统。介绍了该风力机系统与传统风光组合发电系统的不同,分析了该风力机设计过程中所需考虑的关键问题,提出了风力机设计方案,包括轮毂结构设计和齿轮组合结构设计,估算了所设计风力机的年发电量,并与相同功率等级的失速型风力机进行了对比。结果表明,在低于平均风速条件下,与同功率等级的风力机相比,年发电量有了明显的提高。

失速型风力发电机组叶尖小角度释放原因分析与处理

金风S50／750型风力发电机组运行过程中发生了叶尖小角度释放问题。根据风力发电机组叶尖系统模块结构与工作原理，结合故障现象，分析认为叶尖小角度释放问题是因液压回路可调溢流阀动作压力值设置不合理造成的。给出了将可调溢流阀动作压力由原设计值10．9～11．0MPa降至10．8～10．9MPa，将停止建压的设置压力由原来的10．8MPa降低为10．7MPa等优化建议。优化调整后，可调溢流阀动作逻辑更合理，叶尖小角度释放问题得到解决。

大型失速型风轮机的建模和仿真

风力机控制系统技术是大型风力机的关键技术之一，关系到系统运行的质量、系统效率、运行寿命等整体性能，控制器的设计要首先知道系统的模型结构。本文首先建立了大型失速型风力发电机的机理模型，然后对其进行了数字模拟仿真，并对仿真结果做了分析研究，为今后风力机控制器设计、在数辨识等提供模型结构方面的基础。

失速型水平轴风力发电机的气动参数辨识

本文对失速型水平轴风力机气动参数辨识的问题进行了研究。首先利用辨识算法，在假设风轮功率曲线的函数形式已知的前提下，利用测量的输入，输出数据，辨识出功率曲线函数的参数，然后利用辨识出的曲线参数预估系统风轮转速，并与测量的转速对比，以验证辨识模型的准确性。

失速型风力发电机组双速电机切换过程的仿真分析

基于XWEC JACOBS 4 3/ 6 0 0风力发电机组 ,利用Simulink仿真软件建立了双速电机的数学模型 ,对双速电机切换过程进行了仿真分析 ,确定了满足大电机到小电机优化切换的定子输出电流范围 ,为双速电机切换控制的系统实现提供了理论依据 ,也为今后针对双速电机切换的过程的最优控制器设计提供了理论参考。

失速型风电机组软并网控制新算法

在介绍软并网控制系统的基础上,针对失速型风电机组的特点提出了一种简单、可靠的数字触发新算法——双余算法。该算法计算简便,具有较快的响应时间、良好的适应性和抗干扰能力,占用系统资源少,便于现场调试。以此算法为基础设计的软并网控制系统,应用在新疆达坂城风电场F3号等机组上,收到了非常满意的效果。该软系统对提高风力发电机运行的可靠性和并网成功率,减轻风力发电机并网冲击电流有很大的作用。

失速型和变距型风力机的性能比较

扼要介绍了并网风力机的模型,并分别对失速型风力机和变距型风力机的偏载性能进行计算和比较。结果表明,变距型风力机风能利用系数高,在高风速时所受的载荷小。

失速型风力发电机组软并网系统控制过程分析

本文分析了利用晶闸管进行软并网控制的必要性与原理，并以MITA WP2000系列控制器为例阐述了软并网系统的控制过程，最后分析了双绕组双速异步发电机的大小电机切换控制过程。

加装叶片涡流发生器提高失速型定桨距风机发电效率的研究

通过论述失速型定桨距风机的失速调节原理,介绍长山头风电场利用加装叶片涡流发生器提高金风S50/750失速型定桨距风机出力,改善风机功率曲线的技改过程。结合改进后的风机功率曲线进行对比分析,说明失速型定桨距风机加装叶片涡流发生器技术改造的重要性。

让一台失速型风机恢复生机

在日本鹿儿岛的山坡上坐落着一个诺德的风场，该风场所有人是日本最大的公用事业单位之一——JPower。风场其中一台风机已有2年性能欠佳，直到业主决定采用米塔的改造方案使其恢复活力。诺德改造项目由JPower、米塔和一家本地服务公司共同合作完成。米塔交付了一套完整风机改造解决方案，包括控制系统硬件、软件和SCADA用于诺德风机中。

一种失速型风力发电机组的控制方法

权利要求1.一种失速型风力发电机组的控制方法,其特征在于,所述的控制方法的步骤如下:(1)由定桨距失速型风力发电机组的风速-功率曲线,计算出风速-Cp曲线,并将风速-Cp曲线上的最大值记录为Cpmax,Cp=2×Pρ×S×v3(1)式中:Cp为风能利用系数,P为功率,ρ为空气密度,S为风轮扫风面积,v为风速。

轴流风扇“尖峰型”失速起始特征及其物理机制的实验及数值研究

为了探索风扇失速起始特征及诱因,采用动态流场测量试验与三维粘性流场数值模拟技术,对单级轴流风扇NPU-fan的"尖峰型"旋转失速流场和基本特征进行了研究。实验研究结果表明,轴流风扇NPU-fan在设计转速和非设计转速下均出现了典型的"尖峰型"全叶展失速的旋转失速现象,动态探针测量捕捉到了"尖峰型"失速先兆波及其特征,并且测量得到扰动波的初始转速均约为70%转速;三维流场计算表明,静子叶根角区失速会严重影响风扇的效率,但并未触发压气机的失稳。NPUfan风扇的失速情形符合Vo等提出的尖峰波失速先兆出现准则,是典型的叶尖区流动诱发的风扇/压气机失稳。