MW级风电系统的变桨距控制及载荷优化

【摘要】：针对风速的随机性及不确定性的特性,以及大型变速变桨风电机组(VariableSpeed Variable Pitch Wind Turbine,VSVP)在桨距控制过程中,由于其大转动惯量造成发电机转速响应延迟的问题,提出了一种基于卡尔曼滤波算法的风轮气动转矩观测器,并将气动转矩与参考转矩偏差作为控制器输入以及时响应外界风速变化。针对变桨过程中普遍存在的塔架前后振动和传动链扭转振动问题,提出了通过在原有控制策略的基础上采用加速度反馈和阻尼滤波的方式得到附加桨距角和转矩,从而抑制振动的控制方式。利用Bladed编制了外部控制器对某2 MW风力发电机组进行仿真,验证了该算法的可靠性,将所提出的控制策略应用于MW级风力发电机组,能够改善桨距控制的动态特性,并有效降低关键部位疲劳载荷。 【作者单位】： 重庆大学机械传动国家重点实验室;
【关键词】： 风电机组 变桨距控制 卡尔曼滤波 振动 阻尼
【基金】：国家自然科学基金(51005255) 重庆市科技公关计划重点资助项目(CSTC20070352)
【分类号】：TM315
【正文快照】： 1引言近年来大型尤其是MW级以上的风电机组大都采用了变桨控制技术。其在高风速时通过变桨限制气动力矩，稳定功率输出汇’“〕。传统的桨距控制策略通常将发电机转速偏差作为控制器的输人量〔’〕。现实中风速变化具有快速性以及随机性的特点。但是由于风力机组转动惯量很大

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