全液压海上风力机最大气动能量捕获的控制策略
本文选题：海上风力机 + 漂浮式风力机 ； 参考：《中国电机工程学报》2017年11期
【摘要】：提出了以海水为传递介质的开环液压传动系统并应用于漂浮式风力机,建立了风力机转子、液压传动系统及发电机的数学模型。利用比例 积分 微分控制器控制系统改变液压泵排量、调整变量泵转矩以实现风力机转子最大气动能量捕获的控制策略。以5MW漂浮式风力机样机为例进行了时域建模仿真,研究了该系统在额定风速下的响应。研究结果表明:当风速在额定值11.4m/s以下时,通过提出的控制系统,能够使变量泵产生的反作用转矩接近于风力机气动转矩的最优值,获得的叶尖速比接近最佳值8.1,保证叶轮捕获最大气动能量。通过对风力机转子捕获的气动功率及发电机的输出功率的动态特性进行分析比较,可知该液压传动系统的传递效率为80.2%。
[Abstract]:An open-loop hydraulic transmission system with seawater as the transfer medium is proposed and applied to the floating wind turbine. The mathematical models of the rotor, hydraulic transmission system and generator of the wind turbine are established. The proportional integral differential controller is used to change the displacement of hydraulic pump and adjust the torque of variable pump to realize the control strategy of maximum aerodynamic energy capture of wind turbine rotor. The time domain modeling and simulation of 5MW floating wind turbine prototype is carried out, and the response of the system under rated wind speed is studied. The results show that when the wind speed is below the rated 11.4m/s, the reaction torque generated by the variable pump can approach the optimal value of the aerodynamic torque of the wind turbine through the proposed control system. The obtained tip velocity ratio is close to the optimal value of 8.1, which ensures the maximum aerodynamic energy of the impeller. By analyzing and comparing the dynamic characteristics of the pneumatic power captured by the rotor of the wind turbine and the output power of the generator, it is known that the transfer efficiency of the hydraulic transmission system is 80.2.
【作者单位】： 西安理工大学机械与精密仪器工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(51075326)~~
【分类号】：TM315
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，本文编号：1823577
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