低于额定风速下的转速控制方法

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1、.摘要通过对风力发电原理与最大风能捕获机理分析，陈述了叶尖速比控制方法和总结出两种简单精确的在低于额定风速时的风轮转速控制方法，第一种方法是通过运用粗调、细调相结合的方法来控制转速，简单而有效地实现了系统的最大风能捕获。第二种方法是通过检测转速和输出功率来判断风力发电系统运行在风能曲线的那一侧，从而决定下一步转速的变化。关键词:转速控制；最大风能捕获；额定风速-..AbstractByanalyzingPrincipleofwindpowerandgreatestwindenergycapture，summedupthetwokindsofsimpleandac

2、curateinbelowratedwindspeedofwindspeedcontrolmethod.Thefirstmethodisusingthecombinedmethodofcoarse-tuningandfine-tuningtocontroltherotationspeed.Thesimpleandeffectiverealizationofthesystemmaximumwindenergycapture.Thesecondwayisthroughthedetectionspeedandjudgingtheoutputpowerofwindpow

3、ersystemtoruninthesideofthewindpowercurve,soastodeterminethespeedofchange,makethewindturbineintherealizationofmaximumwindenergycapturebelowratedwindspeed,Keywords:Speedcontrol;greatestwindenergycapture;Theratedwindspeed-..目录引言············································1第一章风力发机最大风能捕获

4、机理·················2第二章额定风速下的转速控制方法·················52.1尖速比(TSR)控制··························52.2爬山搜索(Hcs)控制·······················6结论·········································8参考文献·······································9-..-..引言随着常规能源的不断衰竭，作为新能源的典型代表，风能的开发和利用越来越受到世界各国的重视。风力发电是新能源中技术最成

5、熟、最具开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。最近几年来风电呈现出一种迅猛发展的趋势。在这种需求的驱动下，风力发电控制技术也就成了各科研机构的研究热点。好的控制技术不仅可以提高风能捕获能力，同时还可以获得较好的电能质量和并网时对电网具有较小的冲击。在风力发电技术中，双馈型变速恒频风力发电技术是当前国内、外研究的热点，该技术控制灵活，运行效率高，能在较宽的风速范围内实现最大风能捕获，大大提高了风能的利用率。怎样在额定风速以下通过控制风轮转速来实现最大风能捕获更是研究的重点。本文总结了目前控制精度最高的两种在低于额定风速以下的风轮转速控制方法。通过这两种方法可以实

6、现发电机转速的调节，最终实现风能最大程度地利用。-..第一章风力发电机最大风能捕获机理一个典型的双馈风力发电系统是由风力机捕捉风能，转化为旋转的机械能，通过传动机构(增速齿轮箱)带动发电机发电，发电机(双馈发电机)直接或通过变流装置输出电能到负载(电网)。根据贝茨理论，风力机只能将风能中的一部分风能转化为机械能提供给发电机，所以如何最大限度地利用风能成了风力发电控制技术的关键。根据贝兹理论，风力机捕获的机械功率为:式中:ρ———空气密度;v———风速;Sw———风力机掠过的面积;Cp———风力机的功率利用系数，它是叶尖速比λ和浆叶节距角β的函数，λ=ωmR/v;

7、ωm———风力机机械角速度;R———风轮半径。对于同一台风力机，在不同β时总有一个最佳叶尖速比λopt对应最佳功率系数Cpmax此时风力机的捕捉效率最高。概言之，对于一个特定的风速v，风力机只有运行在一个特定的转速ωw下才能最大限度地捕获风能。图2是一组在不同风速(v1>v2>v3)下定浆距风力机的功率-转速曲线，Popt曲线是各风速下最大输出功率点的连接线，称为最佳功率曲线，风力机运行在Popt曲线上将输出最大功率Pmax，其值为其中:k=0.5ρ-..Sw——发电机机械角速度;N——齿轮箱增速比。最大风能捕获过程可由图1说明:当风速为v1时，风力机稳定运行于

8、Popt曲线A点，此时风