基于獨(dú)立變槳距控制的風(fēng)電機(jī)組葉片揮舞振動(dòng)抑制方案研究.doc
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基于獨(dú)立變槳距控制的風(fēng)電機(jī)組葉片揮舞振動(dòng)抑制方案研究,17400字55頁(yè)原創(chuàng)作品,已通過(guò)查重系統(tǒng) 摘要隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的迅速發(fā)展,風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大提高,風(fēng)輪直徑和掃掠面積也不斷增大。風(fēng)電機(jī)組葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到風(fēng)切變和塔影效應(yīng)的影響,導(dǎo)致風(fēng)輪葉片受力不均,產(chǎn)生不平衡載荷不僅引起葉片的揮舞振動(dòng),還會(huì)進(jìn)一步增大葉片的疲勞載...
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基于獨(dú)立變槳距控制的風(fēng)電機(jī)組葉片揮舞振動(dòng)抑制方案研究
17400字 55頁(yè) 原創(chuàng)作品,已通過(guò)查重系統(tǒng)
摘要
隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的迅速發(fā)展,風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大提高,風(fēng)輪直徑和掃掠面積也不斷增大。風(fēng)電機(jī)組葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到風(fēng)切變和塔影效應(yīng)的影響,導(dǎo)致風(fēng)輪葉片受力不均,產(chǎn)生不平衡載荷不僅引起葉片的揮舞振動(dòng),還會(huì)進(jìn)一步增大葉片的疲勞載荷,縮短葉片的壽命。故風(fēng)輪葉片的揮舞振動(dòng)抑制技術(shù)值得深入研究。
獨(dú)立變槳距控制技術(shù)通過(guò)單獨(dú)調(diào)節(jié)每一個(gè)葉片的槳距角,能在保證風(fēng)力機(jī)穩(wěn)定功率輸出的基礎(chǔ)上,減小因風(fēng)速在空間上的非均勻分布而引起的葉片揮舞振動(dòng)。本文基于風(fēng)力機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)原理和工程控制理論,針對(duì)變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特點(diǎn)和風(fēng)速的變化規(guī)律,研究了基于方位角權(quán)系數(shù)分配的獨(dú)立變槳距控制策略。在建立風(fēng)電機(jī)組變槳距系統(tǒng)線性化模型的基礎(chǔ)上,通過(guò)PID控制器調(diào)整槳距角完成對(duì)功率、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的控制,保證發(fā)電機(jī)具有穩(wěn)定的功率輸出。設(shè)計(jì)了基于方位角權(quán)系數(shù)分配的獨(dú)立變槳距控制策略,并針對(duì)風(fēng)切變和塔影效應(yīng)的風(fēng)速模型,基于Matlab平臺(tái)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。最后,以一臺(tái)2MW的風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行仿真分析,仿真結(jié)果驗(yàn)證了基于方位角權(quán)系數(shù)分配的獨(dú)立變槳距控制策略的有效性。與統(tǒng)一變槳距控制相比,獨(dú)立變槳距控制下的葉片揮舞載荷有了明顯減小,即基于方位角權(quán)系數(shù)分配的獨(dú)立變槳距控制策略可有效緩解葉片揮舞振動(dòng)。
關(guān)鍵詞:獨(dú)立變槳距;揮舞振動(dòng);風(fēng)切變;塔影效應(yīng);權(quán)系數(shù)分配
17400字 55頁(yè) 原創(chuàng)作品,已通過(guò)查重系統(tǒng)
摘要
隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的迅速發(fā)展,風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量不斷增大提高,風(fēng)輪直徑和掃掠面積也不斷增大。風(fēng)電機(jī)組葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)受到風(fēng)切變和塔影效應(yīng)的影響,導(dǎo)致風(fēng)輪葉片受力不均,產(chǎn)生不平衡載荷不僅引起葉片的揮舞振動(dòng),還會(huì)進(jìn)一步增大葉片的疲勞載荷,縮短葉片的壽命。故風(fēng)輪葉片的揮舞振動(dòng)抑制技術(shù)值得深入研究。
獨(dú)立變槳距控制技術(shù)通過(guò)單獨(dú)調(diào)節(jié)每一個(gè)葉片的槳距角,能在保證風(fēng)力機(jī)穩(wěn)定功率輸出的基礎(chǔ)上,減小因風(fēng)速在空間上的非均勻分布而引起的葉片揮舞振動(dòng)。本文基于風(fēng)力機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)原理和工程控制理論,針對(duì)變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行特點(diǎn)和風(fēng)速的變化規(guī)律,研究了基于方位角權(quán)系數(shù)分配的獨(dú)立變槳距控制策略。在建立風(fēng)電機(jī)組變槳距系統(tǒng)線性化模型的基礎(chǔ)上,通過(guò)PID控制器調(diào)整槳距角完成對(duì)功率、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的控制,保證發(fā)電機(jī)具有穩(wěn)定的功率輸出。設(shè)計(jì)了基于方位角權(quán)系數(shù)分配的獨(dú)立變槳距控制策略,并針對(duì)風(fēng)切變和塔影效應(yīng)的風(fēng)速模型,基于Matlab平臺(tái)進(jìn)行仿真驗(yàn)證。最后,以一臺(tái)2MW的風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行仿真分析,仿真結(jié)果驗(yàn)證了基于方位角權(quán)系數(shù)分配的獨(dú)立變槳距控制策略的有效性。與統(tǒng)一變槳距控制相比,獨(dú)立變槳距控制下的葉片揮舞載荷有了明顯減小,即基于方位角權(quán)系數(shù)分配的獨(dú)立變槳距控制策略可有效緩解葉片揮舞振動(dòng)。
關(guān)鍵詞:獨(dú)立變槳距;揮舞振動(dòng);風(fēng)切變;塔影效應(yīng);權(quán)系數(shù)分配