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