一种新型独立变桨控制器设计
曹成帅，赵允贵，王太国
(烟台科大正信电气有限公司，山东 烟台 264000)
摘 要：针对风剪、塔影和湍流等因素导致风轮不平衡载荷严重的问题，提出基于系统分解的独立变桨距控制策略，把非线性复杂变桨距系统分解为三个简单的线性子系统，将互不耦合的子系统进行叠加，得到最终需要的变桨角。建立了变浆子系统模型并进行仿真分析，结果表明该控制策略能很好地降低轮毂固定和旋转坐标系下Y方向和Z方向的不平衡载荷，使得发电机输出功率更加稳定，波动性明显减小。
关键词：独立变桨；系统分解；非线性；耦合
中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2016)12-0027-04
Design of a New Type of Independent Variable Pitch Controller
CAO Cheng-shuai, ZHAO Yun-gui, WANG Tai-guo
（Yantai Keda Zhengxin Electric Co., Ltd, Yantai 264000, China）
Abstract: Aiming at the problem that the wind shear, tower shadow and turbulence and other factors lead to the wind wheel load imbalance, this paper put forward the independent variable pitch control strategy based on system decomposition. The nonlinear complex variable pitch system was decomposed into three simple linear subsystems to overlay non-coupled subsystems to obtain the ultimate demanding variable pitch angle. The variable pitch subsystem was established and carried out simulation and analysis. The results show that the control strategy could well reduce the hub fixing and the imbalance load of Y direction and Z direction under the rotating coordinate system, which makes the output power of electric generator more stable and makes the volatility obvious reduced.
Key words: independent variable pitch; system decomposition; nonlinear; coupling
参考文献
[1] SAHIN A D.Progress and recent trends in wind energy[J].Progress in Energy and Combustion Science，2004，30(5)：501-543.
[2] 陈雷，孙宏利，邢作霞. 减小塔影效应载荷波动的独立变桨距控制研究[J]. 电气技术，2012(1)：6-10.
[3] 任海军. 基于柔性传动链的风力机功率控制[J].科学技术与工程，2013，13(22)：6576-6579.
[4] 邢作霞，陈雷，厉伟，等. 减小塔影和风切变效应的变桨距控制方法研究[J]. 太阳能学报，2013，34(6)：915-923.
[5] 窦春兰， 施刚， 曹云峰， 等. 减少风力机转矩波动的异步变桨控制[J]. 电工技术学报，2014，29(1)：236-245.
[6] 邢作霞，肖泽亮，王家骅，等. 风力发电电动变桨距载荷模拟及控制策略仿真实验平台开发[J]. 实验技术与管理，2014，31(11)：89-93.
[7] 赵微微，张磊，井延伟. 变桨风力发电机组控制器优化设计[J]. 电网技术，2014，38(12)：3436-3440.
[8] 胡岩，刘玥，姚兴佳，等. 兆瓦级风力发电机组多段权系数独立变桨控制[J]. 沈阳工业大学学报，2009，31(6)：633-638.
[9] Van ENGELEN T G, Van Der HOOFT E L, SCHAAK P. Development of wind turbine control algorithms for industrial use[C]//European Wind Energy Conference，2001.
[10] Van ENGELEN T G.Design model and load reduction assessment for multi-rotational mode individual pitch control(higher harmonics control)[C]// European Wind Energy Conference，2006.
