风力机最佳攻角与最大升阻比攻角非等同性研究

为提高风力机风能利用率,追求最大风能利用系数,对水平轴风力机最佳攻角与最大升阻比攻角的非等同性进行了理论分析,并采用叶素动量理论对其进行实例论证,以及通过计算流体力学(CFD)对结论进行仿真验证。研究结果表明,二者具有非等同性,最佳攻角略大于最大升阻比攻角,处于最佳工作点的风力机具有更高的风能利用系数,同时具有最大的速度比阈值区间。研究进一步发现,对于目前工作于最大升阻比攻角状态的风力机,通过减小叶尖速比的方式可以使其过渡到最佳攻角状态。

基于最佳功率给定的永磁直驱同步风力发电系统控制策略研究

直驱型风力发电系统由于不需要增速箱,在风电场中得到广泛的发展和应用。该文研究了发电机和风机的特性分析,提出了基于最佳功率给定的最大风能控制策略,该方法通过对发电机进行闭环控制,使输出功率按照最优功率曲线进行输出,实现最大风能跟踪。并研究了永磁直驱风电系统的双PWM变流器控制策略;搭建了直驱型风电机组整体模型,该系统能够实现并风能最大功率跟踪及并网控制,仿真验证了控制系统的正确性。

影响风力发电机组功率曲线的因素分析

并网型风力发电机组(以下简称风电机组或机组)的功率曲线作为考察机组性能及发电量状况的硬性指标受到客户的关注,现对风向标、风速仪、叶片机械对零几个影响功率曲线的外部因素进行分析总结,结合现实风场已发生的案例,通过详细的技术原理分析,阐述检查机组功率曲线问题时需注意的方面。

论转速-功率特性曲线对于风机效率的影响

转速-功率特性曲线是通过发电机编码器反馈回来的发电机转速值,采用拟合差值的方法,查找转速-功率特性曲线,计算得出风机功率输出给定参考值。基于风机的功率曲线,风速同功率一一对应;基于转速-功率特性曲线,功率同转速一一对应。由此将风速同转速也一一对应。于是可以计算出风机的叶尖速比,也就可以判断风机的风能利用系数和效率。通过上述方法的反向推论,对于某一确定的最优叶尖速比,可以得出固定风速下的发电机转速,参考功率曲线,从而得出转速同功率之间的最优参考特性曲线。得出MY1.5风电机机组提高风能利用系数和效率的理论基础和方法。

2.0MW双馈发电机最大风能捕获转矩控制原理及分析

双馈发电机的输入机械功率与风力机的输出功率有关,为提高风能转换效率,使风能利用效率最大,必须在风速变化时及时调整风力机叶片的转速,使叶尖线速度与风速之比始终等于最佳叶尖速比λm。保持最佳叶尖速比λm,就可获得最佳的风能利用系数C_(pmax),使风力机沿着最佳功率曲线Popt运行,最终到达新风速下的稳态,风力机将会实现最大风能捕获,输出最大功率P_(max)。

双馈式变速变桨风力发电机组的转矩控制

对于现代大型变速变桨(variable speed variable pitch,VSVP)风力发电机组,人们越来越多地关注于如何提高机组的发电量,降低机组关键部位的载荷。提出在低风速时采用传统PID的独特解耦控制改变发电机转矩,实现风电机组变速运行,最大程度地实现最佳风能利用系数曲线的追踪控制;在高风速时采用"转矩纹波"技术加大传动链阻尼,避免传动链的振动。通过Bladed软件对2种转矩控制方式进行仿真分析,结果表明:相对传统的转矩控制方式,提出的转矩控制方式能在一定程度上提高风电机组的发电量,并能有效地降低机组关键部位的疲劳载荷。

风力机叶片三维设计与混合参数化建模方法研究

为实现风力机叶片的三维参数化设计与建模,建立了包含风力机翼型轮廓线以及弦长分布和扭角分布的混合参数化数学模型。用综合翼型泛函集成理论与Bezier曲线拟合的混合建模方法,以拟合标准偏差最小为目标,对风力机翼型形状函数参数的最优值进行迭代求解,同时对弦长分布和扭角分布进行修正和参数化表达,从而获得了更加光顺的风力机叶片外形。以设计1.2kW小型风力机叶片为例,根据叶片不同部位的工况要求采用3种风力机专用翼型,基于叶素风能利用系数最大化方法获得了风力机几何参数,并用58个参数对风力机叶片进行了参数化建模。研究表明,混合建模方法在满足几何精度要求的前提下可以用较少的参数完成风力机叶片的参数化表达。

风电机组发电性能评估方法探析

功率曲线、风能利用系数和发电效能是风电机组的重要指标参数,文章通过对影响功率曲线、风能利用系数和发电效能的影响因素和计算方法进行总结分析,探讨了关于风电机组发电性能的评估方法、使用范围和侧重效果,为风电机组发电性能评估分析提供科学合理借鉴,同时为风电机组设计、选型和风电场投资分析提供宝贵经验和有力依据。

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。