基于载荷估计的风力发电机组独立变桨距技术研究

发布时间：2018-02-01 03:05

  本文关键词： 风力发电机组 载荷控制 独立变桨距 载荷估计 Park坐标变换 载荷传感器　出处：《太阳能学报》2014年12期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：研究基于载荷估计的风力发电机组独立变桨距技术。传统的独立变桨距控制技术需测量叶根弯矩作为目标值,且需在每个桨叶上安装载荷传感器,增加了安装和维护成本,同时会引入测量噪音,基于载荷估计的独立变桨距技术能很好地克服上述问题。分析风力发电机组载荷的主要来源及其影响程度,建立风载荷的过程模型,并以此构建载荷估计器。在NREL建立的风力发电机组模型FAST上对载荷估计器进行验证,并与传统方式进行对比,结果表明:基于载荷估计的独立变桨距控制器在一定程度上可消除风力发电机组上的不平衡载荷,与统一变桨距控制相比,叶轮的俯仰力矩最大峰值减少23%,偏转力矩的最大峰值减少15%,与传统独立变桨距控制技术相比,成本大大降低。
[Abstract]:The independent pitch control technology of wind turbine based on load estimation is studied. The traditional independent pitch control technology needs to measure the bending moment of blade as the target value and install load sensor on each blade. The installation and maintenance costs are increased, and the measurement noise is introduced. The independent pitch technology based on load estimation can overcome the above problems well. The main source of load and its influence degree of wind turbine are analyzed. The process model of wind load is established and the load estimator is constructed. The load estimator is verified on the wind turbine model FAST established by NREL and compared with the traditional method. The results show that the independent variable pitch controller based on load estimation can eliminate the unbalanced load on the wind turbine to a certain extent, compared with the unified variable pitch control. The maximum pitch torque of impeller is reduced by 23% and the maximum peak value of deflection torque is reduced by 15%. Compared with the traditional independent pitch control technology, the cost is greatly reduced.
【作者单位】： 济南轨道交通装备有限责任公司;
【分类号】：TM315
【正文快照】： 0引言目前风力发电机组主要向大型化、智能化发展。但风力发电机组大型化会引起风轮上不平衡载荷的增加,使风力发电机组疲劳失效的风险增加[1]。独立变桨距技术是当前最有应用价值的载荷控制手段。目前风力发电机组变桨距机构很多已采用单独的驱动器,无需改变驱动系统的结构就

【参考文献】

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1 ;Individual Pitch Control of Doubly-fed Wind Turbine Generator Based on Blade Element Theory[A];第24届中国控制与决策会议论文集[C];2012年

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7 叶杭冶;大型并网风力发电机组控制算法研究[D];浙江大学;2008年

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9 刘吉宏;非线性控制理论在风力发电控制系统中的应用研究[D];华北电力大学（北京）;2010年

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2 韩志刚;无模型控制器的应用[J];控制工程;2002年04期

3 蒋爱平,韩志刚,韩丹;无模型控制系统在加热炉温度控制上的应用[J];控制工程;2004年05期

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4 ;我国首台自主产权风力发电机组在黑龙江并网发电[J];上海大中型电机;2006年02期

5 姚兴佳;刘光德;邢作霞;王超;;大型变速风力发电机组总体设计中的几个问题探讨[J];沈阳工业大学学报;2006年02期

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8 周勃;费朝阳;王楠;陈长征;;恒频变速风力发电机组浆叶的动态特性分析[J];机械科学与技术;2006年11期

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2 程朗;;电网友好型风力发电机组性能及应用[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2011年度论文集（上）[C];2011年

3 庄严;纪国瑞;王峰;;风力发电机组的防雷与接地工艺设计(上)[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2013年度论文集（上）[C];2013年

4 任福成;;浅谈风力发电机组整机防火[A];中国农机工业协会风能设备分会《风能产业》（2014年第3期）[C];2014年

5 李卫东;丁钧;孙樵;;几种常见风力发电机组的对比分析[A];中国农机工业协会风能设备分会《风能产业》（2013年第8期）[C];2013年

6 陈杰;李少华;蒋东翔;;风力发电机组远程监测与诊断系统研究与开发[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

7 胡林静;席东民;王永兰;;风力发电机组的智能控制仿真研究[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年

8 蒋东翔;黄乾;洪良友;丁勇山;;风力发电机组振动监测与智能诊断系统开发[A];2008年全国振动工程及应用学术会议暨第十一届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2008年

9 邹荣贵;蒋东翔;黄乾;洪良友;;风力发电机组常见故障机理分析[A];第八届全国转子动力学学术讨论会论文集[C];2008年

10 乔文生;陈兴辉;;风力发电机组的状态监测与诊断[A];第八届全国设备与维修工程学术会议、第十三届全国设备监测与诊断学术会议论文集[C];2008年

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4 记者 杨石明;风力发电机组生产项目落户高新区[N];益阳日报;2007年

5 记者 俞德春 通讯员 吉志强;国电连云港风力发电机组制造基地今年6月开工[N];连云港日报;2008年

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7 记者 吴齐强;新型风力发电机组在哈并网发电[N];人民日报海外版;2009年

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6 刘桦;风电机组系统动力学模型及关键零部件优化研究[D];重庆大学;2009年

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7 王有s，

本文编号：1480758