基于FAST和Simulink的大型风电机组仿真与性能分析

叙述了大型风电机组的风轮系统、传动链系统、发电机系统以及控制系统。以5 MW双馈风电机组为研究对象,利用FAST建立风电机组模型,利用Simulink设计控制器,并以定常风工况和IEC湍流风工况进行仿真验证,以此分析大型风电机组的动态性能。结果表明,本文仿真模型正确,可以用于大型风电机组设计仿真。     

基于独立变桨的大型风电机组减载控制技术

为了减小大型风电机组在运行过程中由于风剪切、塔影效应、湍流、偏航误差等因素引起的不均衡载荷,提出基于独立变桨的减载控制技术。通过传感器检测每个叶片的叶根载荷,利用Coleman坐标变换理论将叶根载荷变换为俯仰弯矩、偏航弯矩,经过两个PI控制器和Coleman反变换后,得到每个叶片桨距角的微调量,用以补偿风的不均匀引起的附加载荷。以5 MW风电机组为例,分别对集中变桨和独立变桨的控制技术进行对比仿真,结果表明,与集中变桨相比,独立变桨通过动态地调整每个叶片的桨距角,能明显减小由风切变、塔影效应和随机湍流等对风电机组造成的不平衡载荷,减小叶片轴承、偏航轴承、主轴、塔架等风电机组关键零部件的载荷。     

兆瓦级风电机组控制器设计平台的开发及应用

开发了一套适用于各型兆瓦级风力发电机组的通用控制器设计平台,该平台可提供功能全面、配置便捷的闭环发电控制及监督控制逻辑来完成控制器原型的设计,同时以风电机组整机建模及仿真软件GH Bladed为基础,完成整机控制器原型的全数字仿真评估,从而为研发控制器提供了有力支撑。并以某型2.5 MW风力发电机组为例,利用设计平台对风机的控制器原型进行性能评估,评估结果表明,该设计平台能够迅速有效地完成风机整机控制策略的设计及验证,具有较高的应用价值。