基于叶片应变感知的风力机动态风向跟踪算法

在风力机运行过程中,偏侧风状态会导致风能利用率降低,同时降低风机的疲劳寿命。在动态风向变化下,随着侧风角度的变化,风力机叶片上的应变信号存在着规律性变化趋势,但由于应变信号呈现出非平稳、非线性和多种频率成分叠加的复杂特性,使得通过应变信号来揭示侧风角度变化规律有一定难度。文章提出了一种基于应变感知和BP神经网络的风力机风向追踪算法(SPWDP)。首先,通过设计风力机叶片应变测试方案,采集侧风角度变化下的叶片表面的多点应变数据,对应变信号进行变分模态分解(VMD),将叶片应变随侧风角度变化的规律提取出来,定义为风向-应变的特征;然后,使用BP神经网络作为建模算法,对风向-应变特征进行学习,并使用粒子群算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化;最后,得到动态风向跟踪模型。经风洞实验数据验证,所提SPWPD算法在风力机侧风风向判断上具有可行性。

风力发电风向跟踪负荷控制系统算法设计与实现

为实现风力发电机主动迎风提高发电效率,提出一种以西门子PLC为核心的风向跟踪与叶片方向控制的算法。该算法包括IFL智能软件滤波、PID控制及ODM输出调度等部分。基于该算法的风向跟踪负荷控制系统能够快速、精准实现各种偏航控制任务,自动偏航仅需3 s便能实现,超调量指标可控制在5%以内,且在偏航结束后能使叶轮旋转平面与来流风向保持垂直,误差控制在±1°内。此外,还具备自动解缠绕和风暴发生时侧风以保护设备的安全等功能。

风力发电机风向跟踪控制系统设计

为提高风力发电机的发电效率,对风向跟踪控制系统进行了研究。该系统采用主动迎风方式,由风向标测量风向,根据风向和叶轮平面法线方向确定调节方向。主要器件有光电编码器、AT80S51单片机、步进电机、风向标、调向机械装置等。单片机根据编码器给出的信号,按一定的控制规律控制步进电机的正反转及转过的角度,达到叶轮平面始终迎风的目的。

风向跟踪风力发电教学实训装置的设计

主要是根据风力发电的原理、组成和运行过程，提出风向跟踪风力发电教学实训设备的设计方案，为高职院校风电类实训设备的开发提供参考。

模糊控制在风力发电机组偏航控制系统中的应用

由于风能的随机性和不稳定性等特点,传统的偏航控制很难取得很好的控制效果.为了解决偏航系统跟踪风向的变化这一问题,提出了把模糊控制应用于偏航系统,并设计了一种模糊控制器.通过仿真研究,并与PID控制器的控制效果进行比较,结果表明模糊控制系统能够更快更准确地跟踪风向的变化,具有较好地控制性能,从而确保偏航系统的性能更加稳定.

基于DSP控制的风力机偏航控制系统研究

为了获得最大的风能,提高风力发电机的发电效率,对风力机偏航控制系统进行了研究。该系统采用主动迎风的方式,通过风向传感器测得机舱的相对风向,由DSP计算出偏航角度,采用细分控制技术控制偏航步进电机正转或反转,从而实现偏航控制系统自动跟踪风向。实验表明,采用DSP控制,实时性较好,细分技术控制的步进电机,运行精度较高,系统能快速、准确使机舱对风。