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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
伞式风罩|吸风罩
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温州市育人教仪制造有限公司 2021-08-23
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
一种风电机组部件维修及备品备件需求预测方法
本发明公开了一种风电机组部件维修及备品备件需求预测方法。本发明公开的方法包括获取部件可靠度函数、设置部件维修参数、确定检测维修措施、部件运行寿命计算和备品备件需求预测五大步骤。其中,设置部件维修参数采用周期性预防维修方式,并考虑随机故障的影响;维修措施包括更换维修、不完全维修和最小维修,并以部件可靠度作为维修决策阈值。本发明提供的维修方法可以真实的反映部件实际运行维修情况,并可根据风电场情况作出应对调整,具有较强
华中科技大学 2021-04-14
基于直流输电的低速齿轮箱双馈型风电机组优化设计方法
本发明涉及一种基于直流输电的低速齿轮箱双馈型风电机组优化设计方法,属于风电领域。该方法采用一种双馈型风力发电系统拓扑结构对包括齿轮箱、双馈发电机(DFIG)和直流变流器的双馈型风电机组进行优化设计及控制;首先采用定子磁通矢量定向控制策略,求优化前后所述DFIG的定转子电流、总电流及直流变流器总电流之比;其次求优化后双馈型风电机组总成本Cs2;最后求风电机组优化设计参数:根据Cs2公式,绘制Cs2‑λ曲线,λ为优化前后齿轮箱增速比之比,求得Cs2的最小值和λ的最优值,由此获得优化后齿轮箱增速比和DFIG的定转子电流、同步转速、定子额定频率。本发明使齿轮箱增速比降低,可降低故障率和成本,提升系统运行可靠性。
曲阜师范大学 2021-05-07
一种基于电感模拟的双馈风电机组低电压穿越控制方法
本发明公开了一种基于电感模拟的双馈风电机组低电压穿越控 制方法,属于风力发电技术领域。当电网发生故障,将双馈风电机组 的转子侧变流器等效端口阻抗模拟成纯电感形式,该电感值根据转子 电压电流约束来实时动态自适应调节,可充分利用转子侧变流器的电 压、电流裕量,进而,同时降低转子电压需求和转子故障电流大小, 提高双馈风电机组的可控低电压穿越能力。本发明所提方法还可有效抑制电磁转矩脉动,并且具有物理概念清晰明确、结构简单的优点。 
华中科技大学 2021-04-14
风变编程
交互式课堂+在线作业实操+老师跟踪辅导答疑。
风变科技(深圳)有限公司 2021-02-01
风电机组及场站惯量响应与一次调频调压关键技术与核心装备
随着新能源渗透率不断增加,传统发电份额不断被挤占,导致系统惯量下降,热备用容量减小,降低了电网的安全稳定裕度。已知目前双馈感应风力发电机(DFIG)在最大功率点跟踪控制下,发电机输出功率难以响应电网频率波动,而超速减载控制和变桨距角控制虽然在一定程度上改善风电机组整体性能和一次调频特性,但存在预留一定备用容量而无法实现最大发电效益。目前储能装置已广泛应用于风电场,但大多为风电场集中式储能方案,其安全可靠性风险往往大于分布式模式,故如何提高单台风电机组的致稳性和抗扰性,使其具备一次调节能力显得尤为重要。 图1 实验装置图1 图2 实验装置图2 图3 DFIG的储能配置图 结合上述应用背景,提出以下技术解决方案: 1、结合DFIG直流母线储能装置的优势,从增加控制自由度、平滑源端风功率间歇性波动以及抑制网侧负荷扰动三个维度入手,分别提出基于超级电容器控制的DFIG惯量支撑与一次调频控制,基于变功率点跟踪和超级电容器储能协调控制的DFIG一次调频策略和考虑源-荷功率随机波动的DFIG一次频率平滑调节方法,上述控制可在增大发电效益的同时提升频率调节效果。 2、量化DFIG的一次电压调节能力,制定DFIG的动态无功控制策略,设计DFIG与风场无功补偿装置的综合协调控制方案,从提高系统稳定性和鲁棒性出发,研究自抗扰控制技术等快速提升风电场系统无功响应速度,最大限度地缓解电网电压跌落,提高电网的电压安全稳定性。 3、结合功率密度、可充放电循环寿命以及经济性作为储能介质选择的主要评测指标,确定合适的单一或混合储能介质及变换装置类型,根据频率调节目标计算储能装置的容量,进一步研究混合储能的容量优化方法,设计出一套高充放电效率、低成本的混合储能装置。 4、研究风储联合调频和基于超级电容调频、风机分布式储能和场站集中式储能所组合成的四种储能调频方案的优缺点,通过多复杂工况验证不同技术方案的调频效果,结合储能容量、使用寿命、经济成本和技术性能比较得出最优方案。 5、研究大功率基于单一储能或混合储能控制的风电机组一次调频样机,完成风电机组参与系统惯量支撑与一次调节方案的验证,对新型一次调频控制技术和一次调压控制方案进行大功率样机的试验验证,完成工程应用的基础准备工作。 创新点 1、针对风电机组一次频率调节,分别提出了基于超级电容器储能、变功率点跟踪和超级电容储能协调控制和考虑源荷功率频率调节等方法,提高一次频率调节能力,并优化了储能装置的容量配置。 2、设计双馈感应风力发电机的动态无功协调控制方案,提出了双馈感应风力发电机最小限度降低机组出力下可提高无功极限最大值的最优方法。 3、分别就风储联合调频策略和基于超级电容器调频策略、风机分布式储能和场站集中式储能所组合成的四种储能调频方案的优缺点和拓扑结构进行对比分析,最终得出采用风机分布式储能下的风储协调方案更加具有应用优势。 市场前景 通过本项目的研究,可形成新能源风机技术在大电网中应用效果验证方面的技术成果,有助于进一步体现国家风光储输示范工程的示范引领作用,推动新能源风机储能技术在大规模新能源接入地区的推广应用,为提升新能源发电高渗透率地区电网的安全稳定运行水平,促进建立可再生能源并网的辅助服务机制提供重要依据和借鉴。 应用案例 目前装置依托“双馈感应风力发电机惯量阻尼及一次调节方法的研究”项目,已开发完成380V/10kW实验样机,并预计展开示范应用。 获奖情况 “基于超级电容储能控制的双馈风电机组惯量与一次调频策略”论文获得《电力系统自动化》期刊2020年度优秀论文三等奖。
华北电力大学 2023-08-03
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