海上风电机组DeepCWind平台系泊缆布置及断裂仿真分析

以NREL 5 MW风电机组和OC4-DeepCWind半潜式浮式平台为研究对象,运用ANSYS/AQWA水动力分析软件和OPENFAST仿真分析软件进行风电机组气动、水动和系泊系统的时域耦合运动分析,研究不同系泊缆数量、角度布置形式及系泊缆断裂等因素对浮式风电机组动态响应和系泊缆张力的影响。结果表明：增大系泊缆的布置角度可提高浮式风电机组平台的稳定性,但同时增大了系泊缆张力,导致安全系数降低;迎浪侧系泊缆断裂瞬态情况下,浮式平台产生明显的运动响应波动,系泊缆布置角度的增大使浮式平台的稳定性急剧降低。     

基于反馈线性化H∞理论的风电系统桨距角控制

风电系统工作在额定风速以上时,扰动风速会导致输出功率出现脉动,这会对电网的稳定性产生不利影响.为了解决这个实际问题,将非线性干扰抑制理论应用到桨距角控制律的设计中,建立了整个机组合风速扰动项的非线性数学模型;采用精确线性化方法将问题转化为标准的H∞控制问题,以避免HJI不等式的求解,同时还可以保证系统在工况点大范围变动时仍具有较好的控制性能.利用MATLAB/Simulink进行了对比仿真,结果表明该控制策略对风速扰动具有抑制作用,能够实现功率的平稳输出,适应工况点大范围变动的情形,控制性能要优于基于单个工况点近似线性化模型的控制方法.     

大型变速风力发电机组的自适应模糊控制

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。本文提出使用模糊逻辑推理系统得到低风速时的发电机参考转速,该方法无需测量风速,避免了风速测量的不精确性。根据机组的运动方程,采用最近邻聚类学习算法建立发电机电磁转矩自适应最优模糊控制,低风速时获得最大风能利用系数。算法综合考虑风力发电机组的机械特性和电气特性,系统辨识作为控制算法的一部分自动执行。高风速时,变论域自适应模糊控制器控制桨距角,机组能准确地保持在额定功率发电。仿真结果表明了本文提出方法的有效性。