大型离岸风电机组故障监测策略研究

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1、第40卷第1期电力系统保护与控制v01．40No．12012年1月1日PowerSystemProtectionandControlJan．1。2012大型离岸风电机组的故障监测策略研究李鹏，宋永端，刘卫，秦明(1．北京交通大学智能系统及再生能源研究中心，北京100044；2．国电联合动力技术有限公司风电技术研究所，北京100044)摘要：针对大型水平轴离岸风力发电机，建立考虑塔架振动的动力学模型，研究大于额定风速区域，变桨控制模式下的机组状态监测方案，实现变桨执行器的故障估计。为满足高效实用的监控方案要求，将大于额定风速时的非线性机组动力学在额定

2、工作点附近线性化，并设计一种基f-SetpointOvershoot分析法的PI控制器进行变桨，保留了传统pI控制器简单实用的优点，且优化了参数调节过程，从而实现更高效便捷的额定功率输出控制；将i~Kalman滤波与仿记忆数据预处理模式相结合，进行机组状态以及变桨执行器故障监测，提高了监测系统的处理性能。以面向海上应用的10MW风电机组为对象，进行仿真验证，表明所提方案对Mw级大型离岸风电系统具有良好的故障监测性能。关键词：风力发电；离岸风机；SO．PI控制；仿记忆；故障监测Faultmonitoringschemeforlarge-scaleof

3、fshorewindturbinesLIPeng，SONGYong．duan，LIUWei。QrNMing2，(1．CenterforIntelligentSystemsandRenewableEnergy，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China；2．InstituteofWindPowerTechnology，StateGridUnitedPowerCompany，Beijing100044，China)Abstract：Thedynamicmodelforlarge-·scaleofshore

4、horizontal-axiswindturbinesisbuiltupconsideringtheefectsoftowervibrations．Amonitoringschemeisdevelopedforpitchactuatorfaultsestimation，inthefullloadareawherethewindspeedisabovetheratedvalue．Tomeettherequirementsofefectiveandapplicablemonitoringscheme，thenonlinearwindturbinedyn

5、amicsarelinearizedneartheoperatingpoint．Then，allimprovedPIpitchcontrollerbasedonSetpointOvershootanalysismethodisdesigned．ThiscontrollernotonlyreservesthemeritsofbeingsimpleandpracticaloftraditionalPIcontrollers，butalsooptimizestheparameteradjustmentprocess，SOthatamoreefficien

6、tandconvenientpoweroutputcontrolschemeisrealized．Moreover，thediscreteKalmanfilterandmemory-likedatapreprocessingmethodareblendedforstatesmonitoringandpitchactuatorfaultsestimation，toimprovetheperformanceofmonitoringsystem．Theofshore10MWwindturbineisusedasabenchmarkforsimulatio

7、nvalidation．whichdemonstratesthattheproposedschemehassatisfactorymonitoringperformancesforMWlevelofshorewindturbines．ThisworkissupposedbyNationalBasicResearchProgramofChina(973Program)(No．2012CB125202)．Keywords：windpower；ofshorewindturbine；SO-PIcontrol；memory-like；faultmonitor

8、ing中图分类号：TM315；TM76文献标识码：A文章编号：16743415(2012)01．0043-07年增速发展，