变桨距风力发电机组的控制策略研究

在对风力发电机组运行控制分析的基础上,针对变桨距风力发电机组功率控制问题,对变桨距风力发电机组控制系统建立了模型,并对变桨距控制系统进行了模拟仿真分析,得出改变桨距角的大小就可以控制叶片吸收风功率的多少,调节桨距角可以使发电机输出功率平稳。     

一种新颖风力发电机组问世

一种新颖的小型风力发电机组——ZFD1.6型75瓦风力发电机组,由浙江省机械研究所与黄岩县人民工具厂共同研制成功,并于1986年11月通过了省级技术鉴定。试制成功的8台风机机组,已分别安装在丹东铁路局、椒江市大陈岛风力发电测试场、路桥机场气象台等单位进行实地运行,情况良好,受到使用单位的欢迎。该风力机组桨叶采用MC尼龙材料,风轮采用定桨距可上仰水平轴方式。经测试,起动风速为3米/秒,额定风速7.5米/秒,额定输出功率75瓦,最大输出功率限制点为90     

提高风电叶片风能利用和转化率的新理论和新方法——风力发电叶片出流角计算公式的建立及应用

提高风力发电机组的风能利用和转化率一直是风电领域专家研究的热点和难题.文中以动量定律为基本理论,通过分析流动空气与风力发电叶片迎风面和背风面的相互作用,发现了流动空气流出叶片的方向对风能利用和转化率有较大影响.因此,提出了提高风力发电叶片风能利用和转化率的流动空气从风力发电叶片迎风面流出角的确定理论和相应公式及流动空气从风力发电叶片背风面后缘流出角的确定理论和相应公式,从而为风力发电机组风能利用和转化率的提高提出了新的研究思路.文中的研究方法和结论将为风力发电叶片风能利用和转化率的提高提供借鉴和有益尝试.     

风力发电机组叶片的气动特性优化研究

叶片是风力发电机获取风能至关重要的部件,性能优良的叶片能够使机组获得充足的动力从而实现理想的功率输出。对叶片进行空气动力学特性分析．来获取功率、风能利用率最大时,风机叶片的转速、升阻比、风速的最佳值,以此来提高风力机的气动优良性,对风力发电机组性能的提高具有重要的意义。     

基于模糊自适应控制的风电机组变桨距系统

控制技术是风力发电机组安全高效运行的关键。风力发电机组是复杂多变量非线性系统具有不确定性和多干扰等特点。本文采用基于模糊聚类算法的模糊自适应控制,通过建立风速模型和风力发电机组的运动方程,应用模糊自适应控制,在低于额定风速时控制风轮转速,获得最大的风能利用系数,在高于额定风速时控制桨距角的变化,保持输出功率恒定。仿真结果表明了文中方法的有效性。     

雷电导流条在风力发电叶片防雷改造中的应用

随着风力发电机组的容积不断增大,雷电对机组的损耗也越来越大。通过分析雷电导流条的特点,对雷电导流安装在风力发电叶片上进行可行性研究,并利用仿真实验模拟风力发电叶片安装雷电导流条后雷电防治能力的转变情况,雷击结果表明导流条可以大幅提高风力发电叶片的防雷性能。     

一种基于滑模自抗扰控制器的风电机组变桨距控制策略

为了改善风力发电系统在恒功率区的性能,提出了一种基于滑模自抗扰控制器的变桨距控制策略.在高于额定风速的风况下,通过变桨控制器改变桨距角,保证风力发电机输出功率稳定在额定功率附近.通过MATLAB仿真软件对所提变桨距控制策略与PID控制策略对比,仿真结果表明:基于滑模自抗扰控制器的变桨距控制策略下的风力发电机组能够使输出...     

桨距角和材料对风力发电功率的影响

本工作根据自制的YFL-1型多功能风力发电实验仪研究了影响风机输出功率的影响因素,为了弄清影响风力发电实验仪各个因素对输出功率的作用效果,得出了不同的风速对输出功率的效果显著,并自制了30°和60°浆距角的叶片,进行实验比较,同时制作料镁合金和铝合金的风轮叶片,进行相关的实验研究,澄清了风轮叶片的风速、风轮叶片的桨距角、叶片材料对风力发电输出功率的影响的规律,能够指导进行风力发电实验设备的开发和研究。     

兆瓦级风力发电机组对中技术的实际应用

本文分析了兆瓦及大型风力发电机组运行时的轴对中状况的特点,并通过全功率模拟风力发电机组风场实际运行情况的方式测量风力发电机组震动偏差,提出轴对中解决办法。     

具有流线型凸包的风力发电机气动特性

以300 W水平轴风力机叶片为研究对象,设计流线型凸包结构,并应用于风轮模型,结合滑移网格技术,对比研究光滑型与流线凸包型风力发电机的绕流场特性以及气动载荷特性,分析了三维绕流场内速度、压力、流线等的变化规律,以及不同风速下风力机的阻力系数及其功率的时程变化规律,探讨了流线凸包型与光滑型风轮在不同风速下运行时绕流特性的差异。结果表明:流线型凸包对流场有较好的改善结果;当风速增大时有明显的减阻效果,最大减阻率为19.53%,但其波动量增加为1.51%;凸包型风轮输出功率明显高于光滑型风轮,但随着风速增加,功率增加率也逐渐减弱。研究结果对水平轴风力机非定常气动特性研究及应用具有重要意义和价值。     

变攻角升阻力混合型垂直轴风力发电机

该作品属于垂直轴风力发电机,具有安装维护简单、噪声低、叶片旋转空间较小等垂直轴发电机的固有优点。特点在于运用巧妙的同步带轮机构,由一个驱动电机同时调整多个轮翼上叶片的攻角;运用单片机控制,可根据风向合理调整叶片攻角（迎风角度）。减小风车启动风速,增加风车转动过程中的驱动力拒。提高发电效率;在转速过高的情况下。自动调整攻角以降低风车转速使风车始终工作在安全可靠的范围内。     

搅拌机叶片安装角的确定方法

为提高混凝土的搅拌质量和效率,根据搅拌过程中物料的运动特点,提出了判断叶片安装角合理与否的准则;通过对物料单元的受力分析和叶片前密实核心的定性分析,确定了叶片安装角的合理取值范围,并运用正交试验法,研究了双卧轴搅拌机的叶片安装角与搅拌臂排列形式、拌筒长宽比、叶片个数和搅拌线速度等参数的匹配关系。结果表明:叶片安装角受搅拌机其他结构和运动参数的影响和制约,确定时要综合考虑各参数间的关系,保证物料在拌筒三维方向同时得到均匀搅拌;双卧轴搅拌机叶片安装角的取值范围为31°~45°,其中宽短型的推荐值为35°。     

液压型风力发电机组转矩波动抑制研究

以液压型风力发电机组为研究对象,针对机组高质量电能问题展开研究.建立了机组液压传动系统数学模型,推导了液压系统输出转矩对变量马达摆角的传递函数.以数学模型为基础,提出了机组转矩波动抑制方法,通过系统压力反馈、风力机转速反馈和机组输出转矩反馈对变量马达摆角进行修正补偿,并对其控制律进行推导分析.以30kV·A液压型风力发电机组模拟实验台为基础,针对所提出的转矩波动抑制方法进行仿真和实验研究.仿真和实验结果表明:液压型风力发电机组转矩波动抑制方法具有良好的控制效果,基本实现了对机组输出转矩的柔性控制,为液压型风力发电机组输出高质量电能提供了一定的理论和实验基础.     

1.5MW风力机叶片设计与气动性能分析

叶片是风力机中最关键的部件,其气动性能决定风力机的风能利用效率。本文通过Glauert法设计1.5 MW水平轴风力机叶片,并利用FLuENT中的k-ωSST湍流模型,采用周期性边界,对叶片进行气动性能进行数值模拟。分析叶片桨距角固定的风力机在不同来流时风轮的转矩和轴向推力。研究表明:风轮在额定工况下,输出功率1 602 kW,风能利用系数达到0.325,满足设计要求;风速大于12 m/s时,可通过适当降低转速来维持风力机输出功率。     

浅谈风力发电厂风机变桨电池的维护

变桨系统是风力发电机组的重要组成部分,变桨系统通过控制桨距角使输出功率平稳、减小转矩振荡、减小机舱振荡,不但优化了输出功率,而且有效地降低的噪声,稳定发电机的输出功率,改善桨叶和整机的受力状况。变桨系统还是风力发电机组的主刹车系统,在风机组失压情况下能否安全可靠停机,取决于变桨电池是否安全稳定。因此变桨电池得到及时维护是保证其工作状态稳定且在机组事故停机时不发生飞车的重要措施。     

低风速风力发电机组造价与度电成本分析

为了提高低风速条件下风力发电机组的经济效益,提出了一种通过合理设计叶片来降低机组度电成本的方法。以相同功率等级、不同叶片长度的3种风力发电机组作为研究对象,在不同风力条件下分别计算各机组的年发电量,利用经验公式对各机组的总成本进行估计。结果表明:机组的度电成本随着平均风速的升高而降低。在平均风速较高的地区,长叶片机组在度电成本上的优势并不明显。而在平均风速较低的地区,机组的年发电量随着叶片的加长而明显增加;尽管总成本有所升高,但度电成本依然得以降低。通过适当减小叶片的最佳叶尖速比、增大风能利用系数也可以降低度电成本。该文还论述了通过合理选择叶片长度、优化翼型以及应用新材料来提高机组经济效益的可行性。     

基于GDW理论的风力发电机整机性能分析

由于所受工况瞬态多变且工作环境恶劣,所以风力发电机组是一个复杂、多变量、非线性的不确定系统,因此,整机性能分析是风力发电机系统设计的关键.引入了风力机的动态人流(GDW)理论,在Matlab中建立了600 kW失速型水平轴风力机的气动力,在Simulink传动系统的动力学仿真模型,模型中考虑了叶片的气弹耦合性,并在ADAMS中建立了包含柔性叶片和塔架的风力机整机虚拟样机模型,将三者联系起来建立了联合仿真模型.分析了风力机的功率系数、额定功率以及叶片与塔架的变形.与Bladed的分析计算结果相比较,结果证明了仿真方法及仿真模型的正确性.     

广东科科研

2009年度广东省科学技术进步奖一等奖项目巡礼 MY1．5系列风力发电机组：实现能源可持续发展 在国内风电设备企业竞争日趋激烈的情况下，由广东明阳电气集团有限公司研发完成的“MY1．5系列风力发电机组”，采用自主研发的系列核心技术，开发出具有抗台风、高发电量、低度电成本、抗雷电、抗盐雾、抗地震等特点的风力发电机组，     

基于BEM的风力机叶片形变及气动性能

为研究叶片形变对风力机气动性能的影响,提出基于叶素动量理论的叶片形变及气动性能研究方法,建立叶片在弹性形变下的形变量计算和气动载荷修正模型,通过改进的叶素动量理论与计算结构力学耦合迭代进行求解,并计算1 500 kW风力机叶片不同风速下的弹性形变量及对气动性能的影响。研究结果表明:所提算法可快速计算叶片弹性形变,用于叶片气动外形与结构设计的修正;可计算叶片等效攻角差值及其补偿角,用于优化风力发电机组变桨控制算法。     

水平轴风机旋转叶片非线性动力学模型的建立及分析

 对不同风速下水平轴风力发电机旋转叶片的非线性动力学问题进行了研究,将水平轴风力发电机的旋转叶片简化为做定轴转动的柔性旋转悬臂梁,同时考虑叶片的气动力、弹性力和惯性力,建立了脉动风速作用下水平轴风力发电机旋转叶片的非线性动力学模型,利用牛顿定律建立了转动坐标系下叶片的动力学方程,并利用Galerkin离散方法将系统的运动偏微分方程离散为常微分方程。针对1/2亚谐共振-1:3内共振情形,考虑到方程中存在二次非线性项,采用渐进摄动法对该方程进行摄动分析,将其转化为直角坐标下的平均方程。通过数值模拟,得到这种共振情况下的二维相图、三维相图、波形图和频谱图,分析了风速的变化对旋转叶片振动的影响。数值结果表明,随着风速的增大,系统会重复呈现周期运动—混沌运动—周期运动。