低风速工况下张力腿式浮式风机运动特性分析

本文旨在分析低风速下张力腿式漂浮式海上风力机的动力响应。针对张力腿式漂浮式海上风力机自身特性,建立张力腿式漂浮式海上风力机耦合模型。设定湍流风和不规则波浪联合作用的运行工况,并通过改变风速或有义波高,研究在不同大小风浪联合作用的运行工况下,张力腿式漂浮式海上风力机动力响应。仿真结果表明,和气动载荷相比,波浪载荷对低风速下运行的张力腿式漂浮式海上风力机的运动影响较大。

电网模拟器控制器参数优化仿真

为了提高风电机组电网适应性测试中电网故障模拟测试环节的精确度和稳定性,根据测试需求搭建电网模拟器模型。为了能够进一步提高参数精度,从而达到提高电网模拟器控制器在该参数下的控制准确性的目的,应用改进粒子群优化(PSO)算法寻找控制器的参数,并对比了PI控制、滑模控制器(SMC)控制和改进PSO算法控制下的仿真结果。仿真结果表明:利用改进PSO算法优化参数得到的仿真输出,误差更小,模拟精度更高,验证了优化算法的可信性。

基于LabVIEW和Modbus/TCP的风电数据采集系统设计

针对现有风电数据采集系统单次采集数据量不足、数据传输效率不高、开发程序与维护周期较长等问题,开发了一种基于Lab VIEW和Modbus/TCP通信协议的实时数据采集系统。该系统安装于风电机组配电柜工业计算机上,可独立调试运行。其核心部件直接调用Lab VIEW中的Modbus/TCP通信函数库,以实现工业以太网通信。与传统人机界面(HMI)开发需要建立Modbus I/O服务器相比,该系统开发步骤更简单;相比于串口通信,以太网组网范围广、兼容性好、抗干扰能力强,满足风电场数据通信量大、通信环境复杂等实际应用要求。系统已投入多个风场使用,可以实现风机数据实时采集、处理、存储,保证在异常通信、电源等状态下的采集模式自动转换。用户进行远程监控的同时,可根据实际需要和工况配置功能文件,并通过导出状态记录日志和存储数据包进行相应的数据分析。系统运行收集得到的数据为研究风电系统的运行状态提供了依据。

基于CEEMD-IDA-SVM的风电功率短期预测

为提高风电功率预测精度,提出一种结合完全集合经验模态分解(CEEMD)、改进蜻蜓算法(IDA)和支持向量机(SVM)的风电功率短期预测模型。首先,使用CEEMD方法对风电功率原始数据进行预处理,将非平稳信号分解为多个子序列,从而提高数据的稳定性,改善数据质量。其次,在蜻蜓算法中引入反向学习策略,以改善算法的收敛性能,形成的IDA用于SVM参数的寻优。最后,利用IDA优化后的SVM构建预测模型。实例仿真结果及对比实验表明:本文使用的方法能有效地提高风电功率的预测准确率,有一定的优越性。

运动控制在变桨控制系统中的应用

风力发电变桨控制系统本质上是一个运动控制系统,运动控制系统的跟随误差、定位时间和定位误差会影响变桨的性能,从而影响发电机的输出功率。从运动控制角度出发,分析了单轴变桨系统的数学模型,在原有PID控制器基础上引入速度前馈和加速度前馈,并用MATLAB软件进行了仿真验证。在某风机的实际应用中,仿真代码导入控制器,结果显示引入的前馈控制器可有效提高发电机输出功率的平稳性。

永磁同步电动机模糊PI直接转矩控制

针对传统永磁同步电动机直接转矩控制系统中,存在转速响应慢、转矩脉动大且控制精度不高的问题,提出一种基于模糊PI的新型直接转矩控制策略。首先,将模糊控制规则融入PI控制器,替换传统直接转矩控制中转速、磁链和转矩环的PI控制器,在线调整转速、磁链和转矩环中PI控制器的两个参数。其次,采用空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术代替传统的开关表,进而使电动机系统的开关频率稳定。最后,通过Matlab/Simulink仿真和半实物仿真实验,进一步证明改进的直接转矩控制系统相比传统PI直接转矩控制系统,可以有效提高控制系统的控制精度和响应速度,降低电动机的转矩脉动。

单立柱式和驳船式海上浮式风机动态响应对比

为研究风浪不共线作用下,不同类型海上浮式风机的动态响应,针对同一风浪大小下的不同风浪夹角工况,基于5MW单立柱式和驳船式两种不同类型海上浮式风机,通过Open FAST软件进行全耦合仿真。结果表明:在风浪不共线作用下,相较于驳船式海上浮式风机,单立柱式海上浮式风机的运动表现总体上更好。