变速恒频发电系统变桨距自抗扰控制分析

变速恒频风力发电系统属于高精度控制的系统,它呈现非线性的架构,会受到风能及气动效应的干扰和影响,因而难于控制,使其输出的电能质量较差,需要对其进行控制分析,提高变速恒频发电系统在运行区域内的动态性能,要根据变速恒频发电系统的控制现状,采用设计下的自抗扰控制技术,利用自抗扰控制器进行仿真分析,提高变速恒频发电系统的动态性能及鲁棒性.     

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。     

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。     

恒速恒频风力发电系统的建模与仿真

在EMTP/ATP软件平台中建立了恒速恒频风力发电系统整体模型;利用所建模型对恒速恒频风力发电系统的并网以及运行特性进行了仿真研究。     

基于普通异步发电机的恒速风电机组模型与并网分析

该文研究的是基于普通异步发电机的恒速风电机组模型及其并网,探讨了风力机组的建模,研究了风力发电机组各部分的数学模型．基于MATLAB构建了适合风力发电的普通异步发电机的恒速风电机组静态模型,并对风力发电系统并网进行了稳态仿真以观察电压分布。     

粗糙度对风力机翼型气动性能影响的数值预测

采用二维不可压缩N-S方程和SST k-ω湍流模型研究了风力机翼型DU 95-W-180在粗糙表面时的空气动力学性能,在整个翼型表面均匀分布不同高度的粗糙带时,得到了该翼型的升力和阻力特性曲线,以及最敏感的粗糙度;同时,研究了在翼型压力面和吸力面的不同位置布置粗糙带时,粗糙带位置对翼型的升力和阻力特性的影响,通过分析得到了该翼型对粗糙带的最敏感位置,并进一步分析了翼型两个敏感位置的粗糙度对翼型升力特性、阻力特性和升阻比的影响.     

风力机弯曲叶片附面层流动转捩和分离实验

以柔性叶片能量转换装置为研究对象,在风洞闭口实验段,应用PIV技术测试弯曲叶片附面层速度场,通过速度场分析,得到弯曲叶片几何结构对附面层的流动分离和旋涡运动的规律。叶片的弯曲变形可以减少前层叶片吸力面附面层内的低能流体向空间扩散的范围,因此有助于减少附面层附近因流动分离而产生的升力损失;但对于后层叶片吸力面,由叶片弯曲带来的动态失速涡范围扩大会加剧流场的不稳定性。通过弯曲叶片流场PIV实验,可以指导柔性叶片的选材和设计,为提高叶轮的能量转换效率和运行稳定性提供可靠的实验依据。     

风电机组机舱优化设计

在原材料价格不断上涨、市场容量逐年增加的背景下,为实现降低成本、利于批量化生产的目标,在原机型基础上对风电机组机舱进行结构优化设计,大幅度减小外形尺寸及质量。      

叶片数对VAWT-SWS低风速自起动性能的影响

为探明叶片数对自适应风速垂直轴风力机(VAWT-SWS)自起动性能的影响,设计了可更换叶片个数(2,3,4)的风力机模型,通过风洞实验获得了3 m/s风速下风力机的静态转矩系数随方位角变化曲线,并与相同参数的Darrieus直叶片风力机(D-风力机)进行了对比。之后使自适应风速垂直轴风力机空载,得到了3 m/s风速下其转速随时间变化曲线。实验结果表明:自适应风速垂直轴风力机的自起动性能优于Darrieus直叶片风力机,增加叶片数可使自适应风速垂直轴风力机的静态自起动性能提高,但使动态自起动性能降低。     

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.     

风电叶片用芯材的应用进展

芯材是风电叶片的关键材料之一,主要用于风电叶片的壳体、腹板和叶根中,为叶片提供刚度和抗剪切作用,提高整个叶片的抗载荷能力。风电叶片作为大型构件,因此芯材需要具有良好的机械性能,另外还需具有良好的工艺性能。针对目前风电叶片所采用的芯材,国内外研究机构及制造商对叶片夹芯材料的应用研究,着重综述了目前应用较多的四种风电叶片芯材(轻木、PVC材料、PET材料、SAN材料)在材料性能方面和加工应用方面的研究进展。     

离网型风力发电机性能测试系统概述

本文为离网型风力发电机虚拟仪器性能测试原理的研究,利用相应的软件LabVIEW及相关配套硬件设备,设计了风力机基本性能参数的测试系统。在考虑到强电、弱电信号传输分开,内部供电电源与信号线路隔离以及信号屏蔽等问题,设计出了测试机箱方案。通过在实验室实验,测得了风力发电机的转速与风力发电机功率的数据,从而做出了一条转速与功率的关系曲线,为评估和改进风力发电机的性能提供依据。     

直驱型风力发电用并网变流器控制策略

针对大功率直驱型风力发电系统中并网变流器输出电流含有较大电流谐波的问题,在并网变流器中引入LCL型滤波器取代典型的电感滤波器,针对由此对系统带来的不稳定性,采用并网变流器电流间接控制结合电网电压前馈补偿的控制策略.针对直驱型风力发电系统在电网电压不对称下运行,采用一种双幽锁相环技术,构建了15 kW直驱型风力发电模拟平台,实验结果证明并网变流器可以稳定运行,同时具有较好的动静态性能.     

恒压网络电液变量马达的风力机变桨距控制

提出恒压网络电液变量马达的风力机变桨距控制技术,通过调节接入到恒压网络中变量马达的排量来控制变桨转矩和方向,并适应变桨载荷的变化。在此基础上,构建了系统数学模型,分析了其双闭环的桨距角位置控制特性和参考桨距角的模糊给定策略,并进行了仿真实验。结果表明,变量马达变桨距的响应速度较快,可将传动链转矩稳定于额定值的5%以内,将功率稳定于额定值的6%以内。相比于常规变桨距方式,该方式变桨效率较高,功率和转矩控制的准确性较好。     

基于磁场调制式磁齿轮传动的永磁同步风力发电系统

提出一种基于磁场调制的同心式磁齿轮设计,将其引入风力发电系统代替传统机械齿轮,既解决了风力机与发电机的转速匹配问题,又减小了风电机组的总体积,避免了机械齿轮的振动、噪声及润滑等自身无法避免的问题,从而提高了整个风电系统的效率和工作可靠性.在对磁齿轮谐波磁场进行有限元分析的基础上,以时步有限元法为基础,实现了电动机有限元模型与磁齿轮有限元模型的联合动态仿真.设计了一台传动比为6.75的1 kW磁场调制式磁齿轮(FMMG)样机,搭建了基于FMMG传动的风力发电系统试验平台,发电机反电势计算波形与试验波形的一致性说明了电磁设计与分析结果的正确性.