辽宁省自然科学基金(201202170)
- 作品数：13 被引量：30H指数：3
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- 基于无模型控制的风电机组独立变桨距控制
- 2015年
- 针对大型风电机组强外部扰动和无法准确建模等问题,提出无模型自适应(MFA)独立变桨距控制技术,控制器设计充分考虑机组模型的非线性问题,通过优化内部参数使系统克服时变及非线性,满足系统动态和稳态要求。在额定风速以上时,通过调节发电机转矩维持额定功率输出稳定,通过调节桨距角实现减载,以3 MW风电机组为实验对象,基于Blade软件对该控制策略和传统PID控制策略进行仿真比较。结果表明,这种新控制策略可有效稳定风电机组输出功率和降低机组载荷。
- 刘颖明朱江生姚兴佳马奎超王晓东王士荣郭庆鼎
- 关键词：无模型控制
- 3MW双馈式风电机组变桨控制策略优化研究被引量：3
- 2013年
- 随着风电机组单机容量的不断增大,风电机组零部件承受的载荷越来越大,电网对机组输出功率的品质也提出了更高的要求。文章在变桨PID控制技术的基础上,通过增加塔架阻尼器、低通滤波器和陷波器,并在变桨时使用变增益双PID控制器,使风电机组在输出功率较为平滑的同时,降低关键部件的载荷。结合3 MW双馈式风电机组开发GH Bladed的外部控制器程序,并和广泛应用的PID控制器进行仿真比较。仿真结果表明,该研究提出的控制策略改善了风电机组输出功率的品质,降低了塔架等关键部件的载荷。
- 姚兴佳侯世旭王晓东刘颖明
- 关键词：风电机组变桨控制载荷
- 基于DSVM的无刷双馈风电系统抗脉动模糊DTC策略被引量：3
- 2013年
- 无刷双馈发电机没有电刷和滑环,故障率低,在风力发电系统中有良好的应用前景,但其采用直接转矩控制(DTC),在低转速下运行时转矩脉动较大,不利于系统稳定运行。文章提出一种改进的模糊直接转矩控制策略,在控制输入中增加了转矩误差的变化率,从而改进了模糊规则表中低速运行区的控制算法。同时,将离散空间电压矢量调制(DSVM)技术引入到直接转矩控制系统中,增加了可供选择的空间电压矢量。在MATLAB/Simulink中搭建了无刷双馈风力发电系统模型,并在渐变风和随机风两种工况下进行了动态仿真。仿真结果表明,在低风速运行时转矩无明显波动,在两种工况下该系统都能稳定运行,并快速地跟随风速的变化,该控制策提高了系统的稳定性和鲁棒性。
- 姚兴佳张保华王士荣郭庆鼎陈虎
- 关键词：无刷双馈发电机风力发电系统转矩脉动
- 风力发电机组功率特性测试中复杂地形计算方法的研究被引量：1
- 2013年
- 复杂地形的场地标定是风力发电机组功率特性测试前进行的准备工作,旨在选择气象测风杆的安装位置、确定合适的风速测量扇区、估算出合理的气流畸变修正系数以及评估由于气流畸变造成的误差。国际标准IEC 61400-12对复杂地形的处理方法作了大致的介绍,但是对在复杂地形采集的数据所要进行的计算和处理没有详细的介绍和指导。文章通过对某风场的场地进行标定,详细介绍了功率特性测试中被测机组的选择以及场地标定的具体方法,并利用最小一乘法对复杂地形的数据进行计算和处理,最终得出气流畸变产生的修正系数。
- 姚兴佳陈旸邢作霞
- 关键词：复杂地形最小一乘法
- 基于混合灵敏度H_∞的海上风力发电机组变桨控制及振动抑制被引量：2
- 2014年
- 针对海上风力发电机组输出功率波动大和塔架振动明显的问题,设计了混合灵敏度H∞变桨控制器,并引入塔架前后加速度反馈控制,基于SUT-3000双馈风力发电机组模型,利用GH_Bladed软件进行仿真验证。仿真结果表明,在该控制策略作用下,海上风力发电机组输出功率比传统PI控制方法波动更小,保证了海上风力发电机组在高风速运行时输出功率的稳定性,同时降低了塔架前后振动响应。
- 刘颖明李航姚兴佳王晓东陈虎
- 关键词：海上风力发电机组变桨距控制H∞控制
- 基于模型预测控制的风电机组独立变桨距控制技术的研究被引量：3
- 2014年
- 随着双馈风电机组向大容量、高性能的目标发展,研制出稳定可靠、优化运行的双馈风电机组控制系统,是当前风电机组控制应用领域研究的热点。在双馈风电机组的功率恒定输出和减小机组载荷之间取得协调,达到整体性能的优化是控制研究的重点。针对双馈风电机组减小动态载荷、实现高效稳定控制提出一种模型预测控制策略(Model Predictive Control,MPC),以减小机组风轮不平衡载荷。以3 MW风电机组为对象,基于FAST软件对该控制策略和传统PI控制策略进行仿真比较。结果表明,这种新控制策略可以有效稳定风电机组输出功率和降低机组载荷。
- 朱江生马奎超郭庆鼎
- 关键词：模型预测控制
- 基于状态反馈的双馈风电机组传动链动态扭转载荷控制被引量：1
- 2015年
- 针对恒转矩控制时传动链阻尼小、扭转载荷大会降低机组传动链上关键部件使用寿命的问题,设计基于状态反馈的传动链动态扭转载荷控制器,使等效在轴上的发电机转速更好地跟踪风轮转速,从而减小低速轴扭矩,实现传动链的动态扭转载荷控制。利用FAST和Matlab/Simulink软件对机组模型和控制器进行联合仿真,结果表明所提出的方法能有效降低双馈风电机组传动链的动态扭转载荷。
- 刘颖明马奎超姚兴佳朱江生王晓东郭庆鼎
- 关键词：风力发电状态反馈转矩控制
- 基于H_2/H_∞混合优化的大型风电机组变桨距鲁棒控制技术研究被引量：5
- 2015年
- 基于线性矩阵不等式(LMI)设计多目标鲁棒H2/H∞状态反馈变桨距控制器,并通过极点配置,保证闭环系统的动态和稳态性能。变桨距控制器设计时充分考虑了减缓传动链疲劳载荷,达到减小机组关键部件载荷的目的。使用FAST软件进行仿真,仿真结果表明新型控制策略可有效平稳风电机组输出功率并降低机组疲劳载荷,实现了优化H2/H∞鲁棒控制性能。
- 刘颖明朱江生姚兴佳马奎超王晓东郭庆鼎
- 关键词：变桨距控制H∞鲁棒控制H2控制
- 基于状态反馈的风电机组变桨距转矩联合控制技术研究被引量：1
- 2016年
- 利用现代控制理论,设计了基于扰动校正的线性二次型变桨距控制器,避免变桨距执行机构频繁动作,同时实现了传动链扭矩的最优控制;设计了基于极点配置的转矩控制器,提高传动系统阻尼,抑制转矩波动。进行变桨距和转矩的联合控制,共同减小传动系统的动态扭转载荷,通过FAST和MATLAB软件进行仿真验证,仿真结果表明,通过联合控制可以实现传动系统的动态扭转载荷控制,提高机组可靠性,延长关键部件使用寿命。
- 李瑜王晓东刘颖明朱江生
- 关键词：双馈风电机组状态反馈控制
- 基于LMI的5MW海上风力发电机组载荷控制技术研究被引量：6
- 2016年
- 当风速大于额定风速时,通过调节桨距角可以限制输入气动功率和风轮转速,使等效在低速轴上的发电机转速更好地跟踪风轮转速,从而减小低速轴扭矩,实现风机叶片、塔筒和传动链的动态载荷控制。文章基于线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality,LMI)设计多目标鲁棒H_∞/H_2状态反馈变桨距控制器。设计变桨距控制器时充分考虑了海上机组的运行环境,分析了海浪对机组产生的影响,控制目标选取机组的功率和机组的关键部位疲劳载荷,在保证功率稳定输出、减小功率波动同时,减小机组载荷。使用MATLAB和FAST软件进行联合仿真,仿真结果表明新型控制策略可以有效平稳风电机组输出功率并降低机组载荷,实现了优化H_∞/H_2鲁棒控制性能。
- 姚兴佳谢洪放朱江生王晓东刘颖明
- 关键词：变桨距控制线性矩阵不等式H∞鲁棒控制H2控制
