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变桨距风电机组最佳叶尖速比的拟合求取

河海大学学报（自然科学版） 2012年第2期40卷 229-232页

作者：张仰飞李海峰王伟胜王瑞明李少林中国电力科学研究院新能源研究所北京100192 南京工程学院电力工程学院江苏南京211167 江苏省电力公司调度与通信中心江苏南京210024

根据风力机数学模型,分析最大风能捕获的运行点条件,推导最佳叶尖速比的计算表达式.运用曲线拟合方法拟合得到误差数据条件下的最佳叶尖速比的参数,间接计算得到最佳叶尖速比.算例显示拟合值准确度较高.研究工作为计算风电机组最佳叶尖... 详细信息

根据风力机数学模型,分析最大风能捕获的运行点条件,推导最佳叶尖速比的计算表达式.运用曲线拟合方法拟合得到误差数据条件下的最佳叶尖速比的参数,间接计算得到最佳叶尖速比.算例显示拟合值准确度较高.研究工作为计算风电机组最佳叶尖速比提供新的曲线拟合方法.

关键词：风力发电机组最佳叶尖速比拟合求解方法

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独立运行风电机组的最佳叶尖速比控制

太阳能学报 1998年第1期19卷 30-35页

作者：许洪华倪受元中国科学院电工研究所

介绍了采用爪极无刷自励发电机的５ｋＷ风电机组的性能特点。采用最佳叶尖速比控制和稳压控制相结合的控制方法，使风力机在额定风速以下及蓄电池没有充满时按最佳效率运行。当蓄电池接近充满时，控制风电系统稳压运行，保证蓄电池安全... 详细信息

介绍了采用爪极无刷自励发电机的５ｋＷ风电机组的性能特点。采用最佳叶尖速比控制和稳压控制相结合的控制方法，使风力机在额定风速以下及蓄电池没有充满时按最佳效率运行。当蓄电池接近充满时，控制风电系统稳压运行，保证蓄电池安全可靠充电。该风电机组及其控制已实际应用。

关键词：风力发电独立运行最佳叶尖速比风力发动机

大型海上风力发电机组最佳叶尖速比控制参数自适应整定方法

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船舶工程 2019年第S1期41卷 334-336,340页

作者：王叶杨微兰涌森杨兴华林子菁中国船舶重工集团海装风电股份有限公司

空气密度变化是导致风力发电机组叶片气动特性在运行过程中发生显著变化的重要外界因素之一。为解决因空气密度变化引起机组实际运行额定风速与设计值出现偏差,进而导致叶尖速比偏离最佳值及风能利用系数相应降低,风电机组输出功率显著... 详细信息

空气密度变化是导致风力发电机组叶片气动特性在运行过程中发生显著变化的重要外界因素之一。为解决因空气密度变化引起机组实际运行额定风速与设计值出现偏差,进而导致叶尖速比偏离最佳值及风能利用系数相应降低,风电机组输出功率显著减少的问题,文章提出一种根据空气密度变化调整最佳叶尖速比控制参数的方法,以提高风电机组对环境的适应性,增强风电机组在不同空气密度下的发电能力。

关键词：空气密度最佳叶尖速比控制参数整定

基于最佳叶尖速比的最大风能跟踪在永磁直驱风力发电系统中的实现

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电测与仪表 2009年第S1期46卷 82-86页

作者：王波宋金梅方蒽刘玮金风科技股份有限公司乌鲁木齐830026 中国矿业大学信电学院江苏徐州221008

在大力发展的风电项目中,如何最大效率地实现从风能向电能的转换是研究人员最关心的问题,变桨距变速恒频控制策略是目前研究的热点。本文基于变速恒频技术以永磁同步发电机为本体探讨了如何用最佳叶尖速比实现最大风能跟踪,先分析原理,... 详细信息

在大力发展的风电项目中,如何最大效率地实现从风能向电能的转换是研究人员最关心的问题,变桨距变速恒频控制策略是目前研究的热点。本文基于变速恒频技术以永磁同步发电机为本体探讨了如何用最佳叶尖速比实现最大风能跟踪,先分析原理,然后给出MATLAB/simulink的仿真模型和仿真波形。

关键词：最佳叶尖速比最大风能跟踪直驱永磁同步风力发电机

基于最佳叶尖速比的风电机组静态偏航误差分析及检测方法

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电力科学与工程 2019年第5期35卷 37-42页

作者：许佳妮高峰华北电力大学控制与计算机工程学院

风电机组的偏航误差降低风能利用率,危害机组运行安全。风向传感器零点偏移角是风轮轴线和传感器零点之间的夹角,其使风轮不能完全对风,造成风电机组的静态偏航误差。提出基于最佳叶尖速比的功率趋势分析方法,检测风电机组的静态偏航误... 详细信息

风电机组的偏航误差降低风能利用率,危害机组运行安全。风向传感器零点偏移角是风轮轴线和传感器零点之间的夹角,其使风轮不能完全对风,造成风电机组的静态偏航误差。提出基于最佳叶尖速比的功率趋势分析方法,检测风电机组的静态偏航误差。先由输出功率曲线确定机组运行于最大风能捕获模式的风速区间,再结合叶尖速比曲线确定该模式下的最佳叶尖速比风速区间。建立了二维累加功率模型,将SCADA系统的输出功率数据先后按照偏航角和风速两个维度累加,得到各风速区间内输出功率随偏航角变化的曲线。根据空气动力学贝兹理论,在最佳叶尖速比风速区间内,输出功率最优值对应的偏航角等于风向传感器零点偏移角。利用激光雷达测风仪在冀北风电场进行实际测试,结果验证了功率趋势分析方法具有较高的误差检测精度,也说明了选择最佳叶尖速比区间的必要性。

关键词：风电机组静态偏航误差最佳叶尖速比二维累加功率模型

国华永发风电场风电机组控制策略优化及变频器升级应用

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中国电机工程学报 2019年第23期39卷 6964-6970页

作者：于建国边辉李强张存佳高英俊国华能源投资公司河北分公司河北省张家口市075000 北京汇智天华科技有限公司北京市朝阳区100011

在对国华永发风电场调研的基础上,针对1.5MW风电机组存在的问题,进行基于最佳叶尖速比跟踪的精细化控制模型算法的控制策略优化,包括转速及扭矩优化策略、叶片桨矩角动态控制策略、偏航优化策略、变桨轴承磨损保护策略和大风运行保护策... 详细信息

在对国华永发风电场调研的基础上,针对1.5MW风电机组存在的问题,进行基于最佳叶尖速比跟踪的精细化控制模型算法的控制策略优化,包括转速及扭矩优化策略、叶片桨矩角动态控制策略、偏航优化策略、变桨轴承磨损保护策略和大风运行保护策略等,优化调整切入风速及相关参数,优化起停控制方式并对叶片安装初始角度进行精准调整,同时研究风电机组数据采集与监视控制系统改造技术,解决了变频器产品升级替换问题,提出提高风电机组安全可靠性的改进策略,通过相应对策的现场改造实施,风电机组发电量及可用率明显提升,达到预期效果。

关键词：风电机组变频器控制策略最佳叶尖速比

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小型风电系统最大功率跟踪的研究

西安交通大学学报 2004年第4期38卷 357-360页

作者：彭国平李帅鱼振民易萍虎西安交通大学电气工程学院西安710049

通过对由新型无刷直流发电机构成的小型风力发电系统的分析,提出了一种最大限度获取风能的控制方法,该方法通过控制新型无刷直流发电机的电磁转矩-转速特性间接地控制了风力机的机械转矩-转速特性,使风力机在额定风速以下以最佳尖速比运... 详细信息

通过对由新型无刷直流发电机构成的小型风力发电系统的分析,提出了一种最大限度获取风能的控制方法,该方法通过控制新型无刷直流发电机的电磁转矩-转速特性间接地控制了风力机的机械转矩-转速特性,使风力机在额定风速以下以最佳尖速比运行,自动跟踪其最大功率点.详细阐述了运用此控制策略的功率调节器的设计方法,并实际制作了100W的功率调节装置.系统实验结果表明,新型控制方法在最大功率跟踪上取得了很好的效果,对提高小型风电系统年发电量有参考和应用价值.

关键词：风力机最大功率跟踪最佳叶尖速比直流变换器

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基于转矩随动控制的风电机组最优发电研究

电工技术学报 2018年第8期33卷 1884-1893页

作者：娄尧林蔡旭叶杭冶何国栋风力发电研究中心(上海交通大学电子信息与电气工程学院) 上海200240 风力发电系统国家重点实验室(浙江运达风电股份有限公司) 杭州310012 海洋工程国家重点实验室(上海交通大学) 上海200240

提高变速变桨风电机组的能效转化率是风电机组整机设计人员追求的重要目标。大型商业化机组中,通常采用转速-转矩查表法来实现最佳叶尖速比跟踪。由于受到发电机最小并网转速与额定转速的约束,查表法在这两个边界转速上,只能采用斜率较... 详细信息

提高变速变桨风电机组的能效转化率是风电机组整机设计人员追求的重要目标。大型商业化机组中,通常采用转速-转矩查表法来实现最佳叶尖速比跟踪。由于受到发电机最小并网转速与额定转速的约束,查表法在这两个边界转速上,只能采用斜率较大的过渡曲线来表征转矩与转速的对应关系,这影响了输出功率的平稳性,缩短了最佳叶尖速区,减少了机组的发电量。提出一种转矩随动发电机转速变化的风电机组最优发电控制实现方法:在全风速运行范围内,基于一个统一比例积分(PI)转速转矩控制器,根据发电机转速,动态设定输出转矩限值的方法。该方法可解决风速的不可测量性、风速变化不可跟踪性等难题,实现额定风速以下最大风能捕获的控制目标。仿真分析与现场测试结果表明,该算法具有良好的稳定性与动态性能,提升了机组的能效转化率。该控制算法逻辑实现简单,易于风电行业控制器推广,有较高的实际工程意义。

关键词：最大风能捕获最佳叶尖速比转矩随动控制比例积分控制器

全液压海上风力机最大气动能量捕获的控制策略

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中国电机工程学报 2017年第11期37卷 3236-3242页

作者：樊亚军穆安乐杨建湘汤永凯西安理工大学机械与精密仪器工程学院陕西省西安市710048

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... 详细信息

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%。

关键词：海上风力机漂浮式风力机液压传动系统最大能量捕获最佳叶尖速比 Pelton涡轮机