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大型风电机组整机控制器研究与开发
在变速恒频双馈风力发电系统中，风电机组整机控制器是机组正常运行的核心，其控制技术是风电机组的关键技术，与风电机组的其他部分关系密切，其精确的控制、完善的功能将直接影响机组的安全与效率，针对大型风电机组整机控制器上述技术特点，本课题研究了大型风电机组整机控制器，提出了大型风机最大功率曲线自寻优、有源阻尼注入技术，提出了提高大型风电机组恒转速段发电量的变桨控制技术，提出了双馈风电机组轴系扭振的稳定与控制技术，提出了变速变桨协同作用的柔性发电多目标优化控制技术。 在上述整机控制技术研究基础上，自主研发出大型风电机组整机控制器，研究了大型变速恒频双馈风力发电机组整机控制器的组成，进行了整机控制器硬件平台的选型和配置，设计了双馈风力发电整机控制器的软件结构，采用模块化的设计方法，详细设计了双馈风力发电整机控制器所要实现的功能模块。 基于以上成果本课题组申请授权了多个发明专利和软件著作权，本课题组自主研制出1.25MW、2MW和3.6MW双馈风机集成一体化整机控制器，集成一体化整机控制器集成了变桨控制、转矩控制、变速变桨协调控制和最优发电控制，已在上海电气实现产业化。
上海交通大学
2021-04-13
双馈风电附加阻尼控制器的“域”设计方法
本发明公开了一种双馈风电附加阻尼控制器的“域”设计方法，包括以下步骤：S1：建立双馈风电外送系统的状态?空间方程；S2：选取临界阻尼αcri，以风速构成的“风速稳定域”为目标，利用遗传算法对附加阻尼控制器的各个参数进行优化；S3：根据步骤S2优化得到的附加阻尼控制器的各个参数，对风电外送系统进行特征值分析，判断所使用的附加阻尼控制器是否能使得“风速稳定域”最大：如果不满足，则返回步骤S2；如果满足，则结束。本发明能够最大限度地保证控制器的鲁棒性，且同样适用于其他附加阻尼控制器的设计，具有良好的应用价值。
东南大学
2021-04-11
风电机组的虚拟惯量及一次调频控制方法
1. 痛点问题
目前，新能源场站不具备快速电网频率调节能力，随着新能源装机容量的增加，电网的频率稳定将面临严峻挑战，严重情况下会导致新能源机组限制出力，甚至大面积脱网，影响发电效率和电网安全。
新能源大规模并网时，电网运营商只对场站级特性提出明确要求。尽管新能源装备在装机前需通过严格的涉网型式实验，但该实验仅针对单机实施，多机之间缺乏协同，无法保证场站性能。新能源场站内的运行维护通常由新能源业主负责，然而受限于其技术水平，当前新能源场站的运行方式较为粗放，场站级控制仅根据调度要求完成功率指令下发等功能，多机组之间缺乏有效协同。在实际运行过程中，未有效挖掘多机协同潜力，导致效率难以进一步提升，且由于多机之间的相互干扰而时常发生非故障脱网现象。
2. 解决方案
基于新能源场站级和设备级调频模块，构建新能源多机智能化功率协同控制系统，采用集中式协同-分布式自主的控制方式实现新能源场站的快速调频控制，使新能源场站满足电网的调频要求，提高供电可靠性和发电效率。
合作需求
产品的应用领域：风电/光伏新能源场站；
产品的目标客户：快速调频模块的用户主要是电站运营企业和部分逆变器、变流器企业；加装快速调频模块逆变器的客户是电站投资企业、光伏EPC企业，和风机/光伏整机厂商。
清华大学
2022-04-13
大型直驱式风电机组并网变流器及变桨距系统
当前风力发电技术具有大功率、直驱式、采用变桨距技术等发展趋势。在“十一五”国家科技支撑计划项目“ 1.5MW 以上直驱风电机组控制系统及模块化多重并联变流器的研制”等课题的支持下，研发了具有自主知识产权的 MW 级全功率风电变流器，通过了满功率试验，实现了国产化全功率并网变流器关键技术的突破，可广泛应用于 MW 级直驱式风电机组。另外，自主研发了变桨距系统试验平台，采用“直流伺服 + 超级电容”的技术方案，已完成全部功能试验，其变桨距控制技术可以广泛应用于 MW 级风电机组的变桨距系统。考虑到我国风电产业的发展前景，风电变流器和变桨装置远期发展的空间更加广阔。
北京交通大学
2021-04-13
大型风电机组异步变桨控制系统研究与开发
变桨距、大容量是风力机组的发展趋势，国外风机的主力机型向2MW以上发展，机组大多采用三个独立的电控调桨机构，通过三组变速电机和减速箱对桨叶分别进行控制，为了捕获最大风能、平缓风轮力矩波动和消除风力机的不平衡载荷，本项目研究了大型风电机组异步变桨控制系统，异步变桨可以消弱气动不平衡，减小机组振动，提高风能利用率，提高风电电能质量和延长机组寿命。 本项目提出了基于前馈模糊与Fuzzy-PID相结合的统一桨距角给定技术，提出了基于电功率观测叶片应力的独立变桨技术，通过独立变桨直接控制叶片上气动力产生的摆振力矩，不仅直接平缓了风轮力矩的波动，还间接减少了叶片上载荷的波动、轮毂的偏航力矩波动和俯仰力矩波动，大大改善了风力机的功率输出、疲劳、振动、动力稳定性等性能。 以上成果发表在国内外重要期刊上，如Lecture Notes in Electrical Engineering，电机工程学报等，申请授权了多个发明专利和软件著作权。在上述大型风电机组异步变桨控制技术研究的基础上，基于永磁同步电机、全数字驱动器及超级电容架构，本课题组自主开发了风机三个桨叶可以独立高可靠控制的2MW风机机组异步电动变桨系统，已完成实验室测试
上海交通大学
2021-04-13
MW级风电机组用轮毂的研发生产及标准制订
1.使用国内生铁；2.成分中不加镍；3.使用自己研发的球化剂和孕育剂；4.采用计算机模拟控制温场和流场；5.铸件铸态性能达到EN-1563标准要求；6.铸件100％部位进行无损探伤，达到欧洲标准EN-12680中2-3级的要求。
东南大学
2021-04-10
电网故障下双馈感应风力发电机暂态电流跟踪控制方法
本发明公开了一种电网故障下双馈感应风力发电机暂态电流跟 踪控制方法，属于风力发电技术领域。通过在转子侧变流器的电流环 中附加与转子暂态电流指令相关的转子电流指令前馈分量，来提高原 电流环对交流指令的跟踪能力，从而将该暂态电流指令所对应的特性 充分发掘出来，以增强双馈感应风力发电机的低电压穿越能力。本发 明所提的控制方法结构简单、易于实现，并且不会改变原电流环的稳 定性，此外对电网频率波动和双馈感应风力发电机参数漂移也具有较 高的鲁棒性。
华中科技大学
2021-04-14
一种无刷双馈感应发电机转速估计系统
一种无刷双馈感应发电机的转速估计系统，属于无刷双馈感应 发电机控制技术领域，目的在于省去无刷双馈感应发电机控制系统中 的转速传感器和转子位置传感器，提高无刷双馈感应发电机运行的鲁 棒性，降低系统的硬件成本和维护成本。本发明包括电压变换模块、 电流变换模块、PW 电压正序基波提取器、CW 电流基波提取器、电压 幅值归一化模块、电流幅值归一化模块、相位混合器和转子位置锁相 环。本发明既适用于无刷双馈感应发电机独立发电模式，也适用于并 网发电模式；既能用于无刷双馈感应发电机空载运行时的转速估计， 也能用于
华中科技大学
2021-04-14
大功率风电机组健康状态监测与评估关键技术及应用
在国家、省部级科技项目支持下，研发团队历时8年攻克了前述难题， 提出了 2类关键部件特征参数提取方法，形成了 3种状态监测与评估系统新 产品，实现了 3项重大突破与创新：①提出了机、电、热多耦合特征参数和 动态阈值提取方法。研发了电流故障特征的叶轮不平衡状态监测技术，提出 变流器功率模块热应力疲劳特征参数及关键传感器故障观测模型，形成了特 征参数动态阈值确定方法。②研发了关键部件劣化度概率评估及寿命预测技 术。基于数据挖掘手段，提出了机械关键部件劣化状态评估概率分析和实时 寿命预测方法；基于功率模块疲劳失效机理，形成了变流器功率模块平均故 障间隔时间评估体系，研发了多时间尺度累积效应的变流器运行可靠性评估 技术。③研发了风电场整机多层次健康状态评估技术。形成了风电机组多层 次评估指标体系，提出了风电机组监测参数异常识别方法，研发了风电机组整 机健康状态评估技术。
重庆大学
2021-04-11
风电机组/光伏发电智能动态并网技术及产业化
小试阶段/n■新能源■节能环保和资源综合利用*成果简介该项目可解决的问题：从物理本质上解决三大问题：1、解决并网逆变器及滤波器遭受过电压和过电流的冲击的问题，从而提高风电机组/光伏发电并网的电网电压质量、提高并网逆变器的安全稳定运行水平和使用寿命；2、解决风电机组/光伏发电系统出力不足时，电网向并网滤波器倒送电，导致电网电压偏高，保护动作跳闸，弃风弃光的问题，增加风电机组/光伏发电出力、提高风电机组/光
武汉大学
2021-01-12