Turbin angin laju boleh ubah berterusan kekerapan undian kelajuan malar ke atas kawalan kuasa berterusan
Sebagai sumber tenaga inexhaustible, bersih dan bebas pencemaran boleh diperbaharui, angin tenaga telah telah digunakan secara meluas oleh negara-negara seluruh dunia. Sebagai salah satu daripada negara-negara dengan sumber angin banyak, China telah mencapai kemajuan yang pesat dalam Penyetempatan turbin angin. Sepanjang tempoh "Kesembilan lima tahun rancangan", ia telah mencapai 96% kadar Penyetempatan turbin angin 600kW dan berjaya membangunkan 600kW gerai angin. Teknologi utama sistem kawalan genset. Pada masa ini, kami telah melaksanakan penyelidikan dan pembangunan Kebangsaan 863 "bertaraf megawatt kelajuan boleh ubah berterusan frekuensi angin turbin elektrik sistem kawalan", dan kerja-kerja penyelidikan dan pembangunan dijalankan secara aktif dan berkesan.
Salah satu kelebihan turbin angin laju boleh ubah berterusan frekuensi berbanding terhenti turbin angin adalah kuasa yang stabil ke atas kelajuan angin berkadar. Apabila turbin angin frekuensi malar kelajuan boleh ubah dikendalikan di atas kelajuan angin berkadar, ia adalah perlu untuk menjadikan kuasa output di atas titik kuasa yang berkadar stabil, elakkan turun naik, dan membuat sistem penghantaran set penjana mempunyai fleksibiliti yang baik, dan juga mengambil kira perlindungan berkesan untuk turbin angin. Pada masa ini, turbin angin frekuensi malar kelajuan boleh ubah MW-kelas yang kami telah membangunkan terutamanya penggunaan Padang mengawal teknologi. Teknologi kawalan pitch adalah untuk mengubah tork aerodinamik yang diperolehi oleh turbin angin dengan menyesuaikan diri di Padang bilah dan menyesuaikan tork aerodinamik yang diperolehi oleh turbin angin apabila kelajuan angin terlalu tinggi, supaya output kuasa unit stabil. Strategi kawalan ini menggunakan sistem kawalan gelung tertutup maklum balas kuasa untuk mencapai matlamat kawalan ke atas kelajuan angin berkadar laju boleh ubah berterusan frekuensi unit. Pitch pengenalan mekanisme penggerak pitch terdiri daripada satu sistem mekanikal dan hidraulik yang menyesuaikan bilah kipas itu sepanjang paksi membujur kipas. Kerana tidak peduli oleh bilah yang besar dan penggerak pitch harus membuang banyak tenaga, penggerak yang berkeupayaan penghad, dan ciri-ciri dinamik adalah dinamik yang tak linear dengan had tepu pada kedua-dua sudut Padang dan kadar pitch. Apabila sudut Padang dan kadar pitch adalah kurang daripada had tepu, dinamik pitch adalah linear. Penggerak pitch ditunjukkan dalam Rajah 1.
Model penggerak menerangkan dinamik antara pitch sudut arahan dari pengawal dan excitation perintah. Model matematik boleh ditakrifkan sebagai sistem pertama perintah berikut
Nilai yang diberikan dalam sistem kawalan sebenar adalah voltan kawalan dari sisihan sudut Padang untuk berkadar dengan injap - DC10V ~ + DC10V.
Rekabentuk pengawal
Tujuan asas pengawal ini adalah untuk melaraskan output kuasa yang malar dengan melaraskan sudut Padang. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2, output kuasa penjana yang P diukur dengan koleksi kuasa. ΔP ralat kuasa dikira berbanding kuasa diberikan P *. Sisihan kuasa akan digunakan sebagai input daripada pengawal PID, dan pengawal arahan Δβ ralat sudut Padang semasa = β *-β (dalam semasa pitch sudut β) menurut perintah isi rumah untuk menerbitkan dalam β * dari sudut Padang rujukan pisau. Kemudian, kadar perubahan pitch ditentukan mengikut parameter mekanisme pitch yang berubah-ubah. Sudut Padang rujukan adalah terhad kepada di antara 0-92 °, di mana pengawal menyesuaikan bilah-bilah turbin angin ini untuk keperluan sudut Padang baru.
Dalam kotak Rajah 2 adalah pengawal PID. Julat nilai yang stabil keuntungan berkadar, penting, dan pembezaan Kp, Ki dan Kd ditentukan oleh kriteria kestabilan Rolls fungsi pemindahan gelung tertutup yang ditunjukkan dalam Gambarajah. Keuntungan yang berkadar, kamiran dan terbitan adalah diperolehi dengan simulasi. Prinsip ini memastikan output kuasa kipas pada kuasa output berkadar.
Keputusan simulasi
1) kadar perubahan dari sudut pitch yang berbeza-beza dalam lingkungan-5 ° / s kepada +5 ° / s dibenarkan oleh sistem hidraulik.
2) perubahan β sudut Padang adalah sama seperti trend perubahan v kelajuan angin, kenaikan v kelajuan angin dan β sudut Padang purata kenaikan; Sebaliknya, penurunan v kelajuan angin, dan di Padang purata sudut penurunan β.
3) kuasa Pmech dan penggunaan tenaga angin pekali Cp penyerapan serta-merta kipas bilah menunjukkan bahawa perubahan β sudut Padang menghadkan kuasa Pmech penyerapan serta-merta bilah, dan bilah berfungsi pada kecekapan yang rendah.
4) kuasa keluaran penjana Pe boleh lancar ditukar seluruh kuasa berkadar dengan perubahan β sudut Padang bagi mengekalkan kuasa malar.
5) yang turun naik kelajuan penjana yang terjejas oleh (Pmech-Pe) dan tidak peduli oleh unit.
