Power recovery method for testing the efficiency of the ECD of an integrated generation unit for offshore wind power and ocean wave energy

Offshore wind power and ocean wave energy are clean,renewable and rich resources.The integrated generation unit for the

变速恒频风电系统效率-可靠性优化控制

针对变速恒频风电系统,采用双频环优化控制结构研究多目标优化控制策略。低频环采用风能转换效率作为稳态优化指标,通过最佳叶尖速比法求解优化控制律;以转矩脉动作为控制变量、叶尖速比脉动作为状态变量,建立高频环优化控制模型,并在改进的高频环线性化模型基础上,以转矩脉动作为优化控制目标,应用LQG算法求解高频环优化控制律。最终实现了变速恒频风电系统的动、稳态指标综合优化控制,仿真结果证明了所设计方法的有效性。

永磁直驱风力发电系统最大风能捕获滑模控制

针对永磁直驱风力发电系统实现最大风能捕获的问题,提出一种高阶非奇异终端滑模控制策略.根据永磁直驱风力发电系统的非线性模型,基于最佳转矩跟踪的最大功率点跟踪(maximum power point tracking)方法,将高阶非奇异终端滑模控制应用于永磁同步发电机(permanent magnet synchronous generator)设计转矩控制器和电流控制器,实现永磁直驱风力发电系统的无风速传感器最大功率点的快速跟踪和稳定控制.仿真结果验证了所提出的控制方案的有效性.

基于自适应非奇异快速终端滑模的风力发电机最大功率跟踪控制

针对风力发电机组在低风速区运行时的风能转换效率低、鲁棒性差等问题,提出一种基于自适应非奇异快速终端滑模的最大功率跟踪控制策略。通过设计非奇异快速终端滑模算法提高风轮转速随风速变化的响应速度,针对实际风力发电系统中未建模动态和外部噪声干扰问题,采用自适应算法来估计系统的不确定性,加强系统的鲁棒性。以5 MW的风电机组为研究对象,在MATLAB/Simulink平台对控制方案进行仿真。仿真结果表明,本文提出的控制策略精度高,鲁棒性强,能使风力发电机具有更快的转速响应速度和更高的风能转换效率。

仿鱼脊翼型垂直轴风力机三维性能

为了提升阻力型垂直轴风力机的风能转换效率,在已提出的仿鱼脊翼型风力机结构基础上,利用非定常流体力学瞬态数值模拟分析方法,基于滑移网格法和剪切应力输运(SST)k-ω湍流模型,进行风力机典型结构参数对风能转换效率影响的三维性能分析,获得了风力机气动性能曲线。分析结果表明:随螺旋角的增加,效率系数降低的趋势明显;随高径比的增加,该风力机的效率系数呈现递增趋势,高径比为3.5的风力机峰值效率系数相对于高径比为1.0的风力机峰值效率系数提升了36.5%。风力机高径比和螺旋角参数导致风力机的压力场产生了不同程度变化,从而影响了风力机的气动性能。

不同海况对潮流能水轮机性能的影响分析

为了研究不同海况对水轮机及其载体平台运动响应和能量利用率的影响程度,本文利用流体力学软件建立了潮流能水轮机及其载体平台的数值模型。通过编写用户自定义函数程序实现了风、浪、流耦合荷载的输入,并采用动边界+动网格的方法模拟了水轮机在不同海况下的运动与能量利用率。结果表明:与单独潮流荷载作用时的水轮机运动响应相比,在风浪流荷载共同作用下,水轮机及其载体平台的摇荡显著增大,能量利用率也呈现出明显的波动。横摇和纵荡幅度是影响水轮机能量利用率高低的主要原因;水轮机旋转平面运动幅度是影响水轮机能量利用率波动的主要原因。研究结果为潮流能水轮机在复杂海况下性能的改进提供了参考依据。