Velocitat variable velocitat constant velocitat constant segons el control de potència constant
Com a font d'energia renovable inesgotable, neta i sense contaminants, l'energia eòlica ha estat àmpliament utilitzada per països d'arreu del món. Com un dels països amb abundants recursos eòlics, la Xina ha avançat ràpidament en la localització d'aerogeneradors. Durant el període "El nou període quinquennal", va aconseguir un percentatge de localització del 96% de turbines eòliques de 600 kW i va desenvolupar amb èxit vents de 600 kW. La tecnologia clau del sistema de control de genset. Actualment, hem realitzat la investigació i el desenvolupament del 863 sistema nacional de control de la turbina eòlica constant de velocitat variable "megawatt-class, de velocitat variable", i els treballs de recerca i desenvolupament es duen a terme de manera activa i eficaç.
Una de les grans avantatges de les turbines eòliques de freqüència variable de velocitat constant en comparació amb els aerogeneradors estancats és la potència de sortida estable per sobre de la velocitat nominal del vent. Quan la turbina eòlica de freqüència constant de velocitat variable s'utilitza per sobre de la velocitat nominal del vent, és necessari que la potència de sortida per sobre del punt de força nominal sigui estable, eviti les fluctuacions i que el sistema de transmissió del generador tingui una bona flexibilitat i també consideri protecció efectiva per a l'aerogenerador. En l'actualitat, les turbines eòliques de velocitat variable de velocitat variable de MW que hem desenvolupat utilitzen principalment tecnologia de control de tonalitats. La tecnologia de control de pitch és canviar el par aerodinàmic obtingut per l'aerogenerador ajustant el to de la fulla i ajustant el par aerodinàmic obtingut per l'aerogenerador quan la velocitat del vent és massa alta, de manera que la potència de la unitat és estable . Aquesta estratègia de control utilitza un sistema de control de tancament de resposta de potència per aconseguir el blanc de control per sobre de la velocitat nominal del vent de la unitat de freqüència constant de velocitat variable. Mecanisme de parcel·la Introducció L'actuador de camp és un sistema mecànic i hidràulic que ajusta les fulles del ventilador al llarg de l'eix longitudinal del ventilador. Atès que la inèrcia de la fulla és gran i l'accionador de pitch no hauria de consumir molta potència, l'actuador té la capacitat limitant, i les seves característiques dinàmiques són dinàmiques no lineals amb límits de saturació tant en l'angle de pitch com en la velocitat de pitch. Quan l'angle de talla i la velocitat de tonalitat són inferiors al límit de saturació, la dinàmica de tonalitat és lineal. L'actuador de tija es mostra a la figura 1.
El model d'actuador descriu la dinàmica entre l'ordre angular de pitch del controlador i l'excitació de la comanda. El model matemàtic es pot descriure com el següent sistema de primer ordre
El valor donat en el sistema de control real és la tensió de control des de la desviació de l'angle de pas a la vàlvula proporcional -DC10V ~ + DC10V.
Disseny del controlador
El propòsit bàsic d'aquest controlador és ajustar la producció de potència constant ajustant l'angle de llançament. Tal com es mostra a la fig. 2, la potència de sortida del generador actual P es mesura per la recollida de potència. L'error de potència ΔP es calcula en comparació amb la potència donada P *. La desviació de la potència s'utilitza com a entrada del controlador PID, i el controlador controla l'angle d'angle de tonalitat actual Δβ = β * -β (l'angle de pitch actual β) segons el domini de la casa per emetre la β * de angle de talla de referència de la fulla. A continuació, la velocitat de canvi de pitch es determina segons els paràmetres del mecanisme de pitch variable. L'angle de llançament de referència es limita al rang de 0 a 92 °, dins del qual el controlador ajusta les fulles de la turbina eòlica als nous requeriments d'angle de tonalitat.
A la caixa de la figura 2 es troba el controlador PID. El rang de valors estables dels guanys proporcionals, integrals i diferencials Kp, Ki i Kd està determinat pel criteri d'estabilitat Rolls de la funció de transferència de bucle tancat que es mostra a la figura. Els guanys de proporcionals, integrals i derivats s'obtenen per simulació. El principi és mantenir la potència del ventilador a la potència nominal de sortida.
Resultats de la simulació
1) La velocitat de canvi de l'angle de talla varia en el rang de -5 ° / s a + 5 ° / s que permet el sistema hidràulic.
2) El canvi de l'angle de tonalitat β és el mateix que la tendència de canvi de la velocitat del vent v, augmenta la velocitat del vent v, i l'angle de talla mitjà β augmenta; al contrari, la velocitat del vent v disminueix, i disminueix l'angle mitjà β.
3) El poder Pmech i el coeficient d'utilització de l'energia eòlica Cp de l'absorció instantània de les fulles del ventilador mostren que el canvi de l'angle β del pitch limita l'absorció instantània de Pmech de la fulla i la fulla funciona amb una eficiència menor.
4) La potència de sortida del generador Pe pot canviar-se sense problemes al voltant de la potència nominal pel canvi de l'angle de tija β per mantenir la potència constant.
5) La fluctuació de la velocitat del generador es veu afectada per (Pmech-Pe) i la inèrcia de la unitat.
