基于ICPSO-PID风电机组桨距控制分析

针对传统的一阶变桨距机构简化模型难以描述真实的变距执行系统动态特性,建立了完整的电液变桨距风力发电机组高阶数学模型;根据风电机组额定风速以上恒功率控制目标并考虑变桨机构具有惯性和延迟特性,设计了基于功率和风速前馈的变桨控制器;针对额定风速以上变桨控制器参数整定难的问题,提出了一种基于改进协同粒子群优化算法(ICPSO)与比例、积分、微分控制器(PID)相结合的ICPSO-PID控制算法,并将其应用于桨距角PID控制器的参数整定.研究结果表明:提出的优化算法能够快速整定桨距角控制器的参数,风速前馈控制器能够提高变桨系统的动态性,功率控制环节能够实现额定风速以上风电机组恒功率控制.与传统PID控制器的控制效果相比,提出的控制方法具有超调量小、调节时间短和鲁棒性好等优良的控制品质.文中研究方法可应用到实际的电液变桨距风力发电机组控制系统中.     

基于风速功率谱估计的风力发电机变桨距控制研究

对某风场风速信号进行功率谱估计,分析样本风的频率特性,根据风速的频率特性调整控制参数,使风机在尽可能高功率输出的前提下减少变桨动作次数,提高系统的出力和寿命。在Matlab/Simulink中建立变桨距风力发电机数学模型,对此模型为引入模糊控制算法,根据模糊控制理论设计模糊控制器,在低风速时能够获取最大的风能,高风速时能够使输出功率恒定。不仅能有效的减少振荡,而且可以较快的达到稳态。     

变桨轴承套圈材料弯扭疲劳载荷谱研究

变桨轴承套圈承受周期性弯扭交变载荷作用,为使用标准试件研究变桨轴承套圈材料的弯扭疲劳失效,需建立与实际工况等效的试验载荷谱。首先建立了风力发电机桨叶系统的整体力学模型,并研究了变桨轴承套圈承受的周期性外载荷;其次建立变桨轴承的整体有限元模型,研究变桨轴承套圈应力、套圈截面弯矩和扭矩的周期性变化规律;最后通过应力和弯扭载荷特性等效,研究了标准试件试验变桨轴承套圈材料疲劳性能的等效载荷谱。     

20 kW定桨距风力机叶片优化设计

以设计攻角作为变量,在不超过额定功率和基本运行风速范围内,考虑风场风速的概率分布,建立了以年发电量最大为目标的优化模型,采用遗传算法对20 kW定桨距风力机叶片外形进行了优化设计.通过对3叶片定桨距20 kW风力机的气动性能评价以及与NREL的同型风力机的对比表明,优化后的风力机具有更好的气动性能,表明了该优化方法在设计定桨距风力机中的优越性.     

变速恒频风力机组变桨距控制系统

在风力机空气动力学特性分析的基础上，讨论了变速恒频风力机组变桨距机构在低于额定风速阶段和高于额定风速阶段的不同控制策略。将模型与控制方法相结合的数字仿真表明，控制曲线与预期要求一致。具体设计了变桨距机构液压控制方案和电机控制方案，并提出了高油压冗余式电液比例变桨距机构的设计思路。     

风力发电变频水泵智能控制策略研究

针对风力发电机和逆变器的特点,给出了风能变频水泵的两输入两输出耦合系统时变模型结构。保持逆变器输入电压恒定的前提下,扰动逆变器输出交流电的频率来实现风力发电机的最大功率跟踪。根据解耦和神经网络的思想,采用两个回归神经网络（DRNN）在线调整两个PID控制器的参数,一个神经元解耦补偿器完成系统的解耦,实现了不依赖于对象模型的自适应PID解耦控制。计算机仿真结果验证了该控制策略可行性,这为以后进一步研究奠定了基础。      

风力发电机叶片动态载荷分析

阐述了风力发电机叶片动态栽荷的研究现状和存在的主要问题,研究了叶片的基本载荷并给出了相关计算公式。重点分析了叶片动态载荷引起的振动,并对其进行了模态分析。同时．叶片的屈曲分析、强度校核内容也进行了一定的探讨。风力发电机叶片动态载荷分析的结果,为叶片气动设计和结构设计奠定了理论基础。     

基于变桨距风力机半物理实验台齿轮箱设计优化

通过基于电液比例变桨距机构、控制器物理真机和主机数字模型相结合的变桨距风力机半物理实验台,产生在不同风速下齿轮箱的各项参数,根据风场的风频,得到载荷谱,从而实现齿轮箱齿轮、轴的优化设计和轴承的最优选择,最终提高齿轮箱的整体寿命和结构的合理性。     

基于滑模控制的跟随车辆纵向研究

在智能车辆的自动跟车过程中,因路况复杂常需加减车速或改变运动方向,在回正过程往往会造成车辆间距的误差增加,为使智能车辆速度与加速度更快更准确地到达平衡点,基于滑模控制设计了纵向控制器,通过车辆队列模型,验证控制器对车间距以及速度控制的稳定性.通过建立运动学和纵向动力学模型,进行载荷分析,运用滑模控制算法对纵向控制器进行...     

FD80型风电机组轮毂插头线缆改造

轮毂插头线缆是风力发电机组变桨系统重要组成部分,其性能的好坏直接决定着风力发电机的安全稳定性及风力发电机组的可利用率,风力发电机组原出厂的设计制造的轮毂插头线缆,投运时间长会造成线缆本体磨损严重,使风力发电机故障率偏高。因此对北重2.0MW风力发电机轮毂插头线缆进行改造,可以提高变桨电气系统运行的稳定性,本文就轮毂插头线缆改造关键技术在北重风力发电机应用,节省改造费用,有效降低轮毂信号故障率。