MW級風(fēng)電系統(tǒng)的變槳距控制及載荷優(yōu)化

【摘要】：針對風(fēng)速的隨機性及不確定性的特性,以及大型變速變槳風(fēng)電機組(VariableSpeed Variable Pitch Wind Turbine,VSVP)在槳距控制過程中,由于其大轉(zhuǎn)動慣量造成發(fā)電機轉(zhuǎn)速響應(yīng)延遲的問題,提出了一種基于卡爾曼濾波算法的風(fēng)輪氣動轉(zhuǎn)矩觀測器,并將氣動轉(zhuǎn)矩與參考轉(zhuǎn)矩偏差作為控制器輸入以及時響應(yīng)外界風(fēng)速變化。針對變槳過程中普遍存在的塔架前后振動和傳動鏈扭轉(zhuǎn)振動問題,提出了通過在原有控制策略的基礎(chǔ)上采用加速度反饋和阻尼濾波的方式得到附加槳距角和轉(zhuǎn)矩,從而抑制振動的控制方式。利用Bladed編制了外部控制器對某2 MW風(fēng)力發(fā)電機組進行仿真,驗證了該算法的可靠性,將所提出的控制策略應(yīng)用于MW級風(fēng)力發(fā)電機組,能夠改善槳距控制的動態(tài)特性,并有效降低關(guān)鍵部位疲勞載荷。 【作者單位】： 重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 風(fēng)電機組 變槳距控制 卡爾曼濾波 振動 阻尼
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51005255) 重慶市科技公關(guān)計劃重點資助項目(CSTC20070352)
【分類號】：TM315
【正文快照】： 1引言近年來大型尤其是MW級以上的風(fēng)電機組大都采用了變槳控制技術(shù)。其在高風(fēng)速時通過變槳限制氣動力矩，穩(wěn)定功率輸出匯’“〕。傳統(tǒng)的槳距控制策略通常將發(fā)電機轉(zhuǎn)速偏差作為控制器的輸人量〔’〕。現(xiàn)實中風(fēng)速變化具有快速性以及隨機性的特點。但是由于風(fēng)力機組轉(zhuǎn)動慣量很大

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