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1、大型风力机变桨距加载系统多余力抑制方法研究甄亮,等大型风力机变桨距加载系统多余力抑制方法研究ResearchontheSuppressionMethodofExcessForceGeneratedinVariablePitchLoadingSystemofLargeWindTurbine1,21,2甄亮方占萍12(酒泉职业技术学院新能源工程系,甘肃酒泉735000;甘肃省太阳能发电系统工程重点实验室,甘肃酒泉735000)摘要:对大型风力机变桨距加载系统产生的多余力抑制方法进行了研究,提出了一个将变桨距位置系统等效为倒立单摆负载的方法以减小多余力。考虑到单摆负载的位置系统与加
2、载系统之间的耦合关系,采用了双微分结构解耦补偿控制策略。Matlab仿真结果证明,采用双微分结构解耦补偿控制策略后,当加载频率达到10Hz时,多余力从±22N左右减小到±4N左右,满足加载系统的性能指标。仿真结果表明了采用双微分结构解耦补偿控制策略抑制多余力的有效性。关键词:大型风力机电液伺服系统变桨距传感器PID控制单摆负载双微分结构解耦补偿中图分类号:TH-3;TP273+.3文献标志码:ADOI:10.16086/j.cnki.issn1000-0380.201611009Abstract:Thesuppressionmethodsofexcessforcegenera
3、tedinvariablepitchloadingsystemoflargewindturbineareresearched,andtoreducetheexcessforce,themethodwithwhichthevariablepitchpositionsystemisequivalenttotheinvertedsimplependulumloadisproposed.Consideringaboutthecouplingrelationshipbetweenthepositionsystemofsimplependulumloadandtheloadingsyst
4、em,thedecouplingcompensationcontrolstrategywithdoubledifferentialstructureisadopted.TheresultsofMatlabsimulationprovethatafteradoptingthedecouplingcompensationcontrolstrategywithdoubledifferentialstructure,whentheloadingfrequencyreaches10Hz,theexcessforcereducesfrom±22Nto±4Naround,thismeets
5、theperformanceindexofloadingsystem.Thesimulationresultshowstheeffectivenessofsuchcontrolstrategyforsuppressingexcessforce.Keywords:LargewindturbineElectro-hydraulicservosystemVariablepitchSensorPIDcontrolSimplependulumloadDoubledifferentialstructureDecouplingcompensation法,对大型风力机变桨距动态加载系统产生多
6、余力的0引言过程、机理以及抑制方法作了深入的研究和讨论,提出风能作为一种清洁能源,近几年在国内外得到了了采用双微分结构解耦补偿控制来减小多余力的方迅猛发展。2012年,中国陆上风电新增装机容量法。在整个系统中设计了两个微分补偿环节,从而最1590万kW,占全球新增容量的三分之一以上,连续大限度地消除多余力。[1]四年保持行业第一。变桨距控制是提高风力发电效1建立物理模型率和电能质量的最有效手段之一,也是当今大型风力机控制的关键技术。由于现代大型风力机功率普遍达为了研究大型风力机电液伺服变桨距系统的控制到了MW级以上,所以微小的效率提高就能带来可观器参数、性能与可靠性,以及对整
7、个闭环控制系统的性[3]的年发电量。大型风力机变桨距控制策略的最佳方法能指标评价,搭建了风力机电液伺服变桨距系统动是建立高效的大型风力机变桨距负载模拟系统,在试态加载半物理仿真试验平台。对于大型风力机这样的验室条件下模拟风力机在运行过程中作用在变桨距轴运动负载,一般情况下,都将其等效为一个由左右两部[2]上的各种阻力矩,即动态加载系统,以研究风力机叶分组成的倒立的单摆负载。左边是模拟风力机变桨距片在受到各种载荷的情况下对变桨距控制系统性能的的电液伺服变桨距系统,通过位移传感器反馈构成一影响。本文采用理论
