直驱风力发电机组故障电压穿越模型二次侧实测建模方法

直驱风力发电机组穿越模型普遍缺乏实测验证,难以准确计算系统稳定裕度和精确分析故障响应。针对此问题,在分析二次侧故障穿越模拟原理的基础上,进行二次侧电压穿越模拟系统设计,利用最小二乘算法对波形数据进行辨识,并对模型进行验证。结果表明,相较于常规一次侧电压穿越试验,二次侧实测建模方法提高了试验效率,具有较高的仿真精度。

基于支持向量机和多源信息的直驱风力发电机组故障诊断

提出了一种综合考虑风速、转速以及主轴水平方向和垂直方向振动的时域特征参数、频域特征参数等多源信息的基于支持向量机(support vector machine,SVM)的直驱风力发电机组故障诊断方法。对直驱风电机组正常状态、风轮质量不平衡、风轮气动不平衡、偏航和断叶片等5种状态进行实验分析,研究不同状态下的机组特征。根据实验分析结论,将风电机组主轴水平方向、垂直方向振动的时域参数、频域参数以及风速、转速选为描述机组运行状态的特征参数,对机组进行故障识别。将风电机组5种状态下的特征参数作为学习样本,在SVM中训练,建立不同特征的参数向量和故障类型的映射关系,从而达到故障诊断的目的。根据风电机组不同故障的实验数据,对考虑多源信息的故障模型进行应用检验。结果表明,该方法简单有效,具有很好的故障识别能力和良好的鲁棒性,适合直驱风电机组故障诊断,同时可以满足在线故障诊断的要求。

基于决策融合的直驱风力发电机组轴承故障诊断

基于振动信号时域、频域和包络谱等多源特征,采用决策融合方法构建了直驱风力发电机组轴承故障诊断模型。对直驱风力发电机组主轴轴承经常发生的外圈故障、内圈故障、滚动体故障以及正常运行4种状态进行了实验研究。选取具有较高故障区分度,适合风电机组轴承故障诊断的特征参数。以风电机组振动信号的时域特征、频域特征和包络谱频域特征为诊断样本,使用灰色关联分析方法对机组轴承故障进行初步诊断,然后用证据融合理论对不同证据进行决策信息融合,从而获得最终诊断结果。实验结果表明,该方法能较好地识别风力发电机组轴承故障。

永磁直驱风力发电机组主机架强度分析

运用风力机空气动力学、结构动力学、强度分析等理论和现代设计方法,以GL、IEC、Eu-roCode3等风力发电机组规范为依据,利用非线性有限元分析软件MSC.MARC对主机架结构进行静强度、模态、以及疲劳寿命分析,并对结果进行校核评价。总结了运用MSC.MARC进行风力发电机组关键零部件设计与分析的方法,为风力发电机组零部件的自主设计和结构优化提供可靠的科学依据,具有理论意义和工程使用价值。

兆瓦级直驱风力发电机组3D仿真培训装备研制

以企业的2 MW直驱风力发电机组为原型,研制一种学生、企业可用的兆瓦级直驱风力发电机组3D仿真培训装备.阐述了该装备的设计思路、总体构成、关键技术.该装备采用软硬件相结合的方式实现,设计了风力发电机组的安装、调试、维护、运行、监测等功能,可以为学校学生实践教学、企业员工培训、调试员预调试程序等工程提供一个良好的平台.

直驱风力发电机组低电压穿越实现方案综述

风电机组低电压穿越能力是破解风电机组大规模脱网的重要措施,国标和能源局相关发文均对风电机组的低电压穿越能力做出了明确要求。本文简要介绍了各国风电机组低电压穿越要求,从消除"功率不平衡"和"电流畸变、直流母线电压波动"两方面介绍了目前直驱风力发电机组低电压穿越的主流实现方案,分析了各种方法的优缺点,最后展望了直驱风电机组低电压穿越实现方法的研究趋势。

直驱风力发电机组变桨距自抗扰控制器设计和分析

文章针对直驱式永磁风力发电机组极易受到风速和外界环境的干扰,造成系统参数摄动等问题,设计了一种不依赖于准确数学模型、抗干扰能力强且易于实现的风力发电机组变桨距自抗扰控制器。首先,通过理论分析验证了所设计的变桨距自抗扰控制器的稳定性,然后,与传统PI控制进行仿真和试验对比分析。结果表明,在不同风况下,相比传统的PI控制方法,所设计的变桨距自抗扰控制器能够更好地实现风力发电机组的平稳功率输出,可有效抑制极端工况下的转速波动,避免了风机的超速停机,提高了系统的抗干扰能力和鲁棒性,保障了风力发电机组的安全性。

基于故障树的永磁直驱风力发电机组故障分析

随着风力发电机组功率的增加,其结构的复杂性也随之提高,伴随着运行时间的增加,运行过程中产生的故障日益增多,迫切需要对机组运行过程产生的故障进行分析。基于此,该文提出了利用故障树分析方法,结合某型永磁直驱风力发电机组运行期间产生的故障事件数据建立故障树模型,并对模型进行定性和定量分析,得出了风机运行故障事件的关键重要度及相关部件系统的重要度,对提高风机运行的可靠性,提高风电场的运维准确性具有指导意义。

直驱风力发电机组全功率变流器网侧甩负荷故障分析及保护策略研究

直驱技术在目前大容量风力发电机组的比例越来越高,而全功率变流器在直驱机组中起到了连接电网与发电机的惟一能量转换通道作用,其可靠性对整机的可利用率有决定性意义。本文对直驱机组正常运行情况下,因箱变低压侧或高压侧突然跳闸导致变流器网侧甩负荷的故障工况进行了详细分析。通过分析可以看出,这种工况下如果没有采取有效保护,会导致变流器直流母线电压骤升,会导致功率器件失效,特别是IGBT模块。因此本文提出来一种保护策略并通过仿真验证该策略的有效性。

直驱风力发电机组主轴承轴电压降低方法与实践

为了解直驱风力发电机轴电压水平,测试了常规直驱风力发电机组主轴承轴电压的水平,并分析了直驱机组主轴承轴电压产生的原因,在直驱机组的动轴和定轴之间加装多组滑动接触装置,形成等电位连接,并在一台风力发电机组上进行了验证,轴电压的降低效果十分显著,可作为后续直驱风力发电机组设计时降低轴电压的一种思路,提高机组轴承部件的可靠性。

某直驱风力发电机组液压系统故障原因分析及处理对策

分析某直驱风力发电机组液压系统故障原因,提出改进措施并加以实施,达到减少液压系统故障的目的。

直驱式永磁同步风力发电机组建模及其控制策略

以永磁体励磁多极直驱式同步风力发电机组(directly driven wind turbine with permanent magnet synchronous generators,D-PMSG)为对象,建立了包括风力机模型、传动系统模型和发电机模型的D-PMSG数学模型,提出了风力机桨距角和发电机转速的控制策略:桨距角的控制策略中以风速和发电机功率为输入信号,采用比例–积分控制很好地反映了不同风速对桨距角控制的不同要求;发电机转速控制策略中采用dq同步旋转坐标下的矢量控制方法,用d轴电流控制无功功率,用q轴电流控制转速,既实现了机组的解耦控制,又充分利用了发电机容量。运用Matlab/Simulink建立了D-PMSG仿真模型,对风速阶跃变化时机组运行情况进行了仿真,结果验证了该模型的合理性及控制策略的正确性和可行性。

基于双模控制的永磁直驱型风力发电机组高电压穿越控制策略的研究

为提高永磁直驱型风力发电机组的高电压穿越能力,在研究电网电压骤升下风力发电机组运行特性基础上提出一种基于双模控制的永磁直驱型风力发电机组高电压穿越控制策略。以电网电压骤升幅度及直流母线电压的升高程度为依据,利用选择器进行网侧变流器控制模式的转换,从而使直驱型风力发电机组具备高电压穿越能力。基于PSCAD仿真平台的仿真结果及应用结果表明,该控制策略不仅可以保证直驱型风力发电机组在电网电压骤升期间不脱网连续运行,还可以有效提高风力发电机组的无功补偿能力,有利于电网的安全稳定运行。

电网电压故障下直驱型风力发电机组运行特性仿真分析

为保障风电大规模接入条件下电力系统的高效稳定运行,电网故障对风力发电机组的影响及相应故障穿越控制策略的研究逐步成为国内外研究热点。在研究直驱型永磁同步风力发电机组数学解析算法的基础上,运用PSCAD仿真平台建立了直驱型永磁风力发电机组仿真模型,并对直驱型风力发电机组在电网电压跌落和骤升工况下的暂态特性进行了仿真研究。

变流器瞬时功率平衡理论在直驱永磁风力发电机组低电压穿越中的应用

为了研究直驱永磁风力发电机组的低电压穿越运行特性,建立其数学模型,利用电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC搭建了机组仿真模型,进行了电网电压跌落故障发生时的机组低电压穿越特性仿真。利用低电压穿越设备对东北地区某风电场直驱永磁风力发电机组并网低电压穿越运行进行了测试。通过实测数据与仿真数据的对比,验证了所提出的直驱永磁风力发电机组并网运行控制策略及仿真结果的正确性。

直驱式永磁同步风力发电机组低电压穿越研究

本文对直驱式永磁同步风力发电机组的低电压穿越方案进行了研究,综述了国内外主要的LVRT方案,列举了改进的控制策略,并对常用的Crowbar保护方案进行了分类总结,讨论了各自的优缺点。分析表明,电网故障时可以采用多种方法结合的方式平稳实现LVRT。

直驱永磁风力发电机组的频率响应简化模型及其应用

基于直驱永磁风力发电机组(D-PMSG)详细仿真模型开展多风机虚拟惯量的协同控制研究,存在仿真计算耗时多、难以确定影响虚拟惯量控制的主要因素等问题,为此提出了一种D-PMSG的频率响应简化建模及适用于多机虚拟惯量控制研究的风电场频率响应简化建模方法。仿真结果表明,所提模型能够有效反映风机的频率响应特性,简化风电场建模的复杂度。

基于神经网络的半直驱永磁同步风力发电机组有功功率控制

针对半直驱风力发电机组,提出了一种基于神经网络的有功功率控制方法,分别对变桨控制器和转速控制器进行设计,实现机组在额定功率控制模式和非额定功率的恒功率控制模式的有功功率控制。着重研究了转速控制算法,采用线性反馈化方法对系统模型进行处理,然后根据动态面控制算法设计转速控制器,并利用RBF神经网络逼近特性避免由于对具有非线性特性风力发电机组线性化而导致的模型不确定性问题。最后基于MATLAB/Simulink平台,将该功率控制方法应用于2 MW半直驱永磁同步风力发电机组,验证了所提方法的有效性。

直驱型风力发电机组控制策略研究

针对直驱型风力发电机组常规控制策略中因扭矩和转速振荡幅值大、持续时间长,导致整个机组在较长的时间内受到损害,从而影响机组可靠性及寿命的问题,对当前的直驱型风力发电机组的特点及需求进行了总结,阐述了直驱型风力发电机组的常规控制策略的基本原理。结合直驱型风力发电机组的特点及需求分析了常规控制策略中扭矩和转速振荡幅值大,且稳定时间较长的不足,在此基础上提出了在直驱型风力发电机组变流器控制策略中引入扭矩比例系数来优化传统控制策略的方法。仿真和测试平台试验结果验证了优化后控制策略的性能明显优于传统的控制策略;在风速变化范围相同的条件下,优化后的风电机组的扭矩和转速振荡幅值比传统控制策略的机组减少了40%,且振荡持续时间也减少了1/3,对风电机组的损害明显减小。该优化方法能明显的提高机组的可靠性,从而能有效延长机组的使用寿命。

直驱永磁同步风力发电机组仿真系统

为了促进我国在风力发电系统的理论研究和应用的快速发展,根据国内外研究成果,本文研究并搭建了直驱式永磁同步风力发电机组模型。通过将仿真模型模块化实现模块算法,实现了风力发电仿真软件的编写,最后利用该仿真软件平台验证该直驱式风力发电机组模型的正确性。仿真结果显示了该仿真软件的实用性,以及模型的正确性。