ABB IMDSI14

《厦门莫格电气自动化有限公司》

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IMDSI14

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4.2 V_HC 控制算法的优点
1、功率方面:这里以1.5MW 风力机为例说明,设风向标不起作用的范围为�15 度。此时的功率偏差与正对风时相比:ΔP =1.5MW�(1-cos15�) = 51kW。若此时风电厂的装机数量为30 台,则节省出一台1.5MW 的风力发电机组,年增益将非常可观。虽然风力发电机组不一定运行在额定功率点上,对风误差未必为15 度,但上述讨论定性的说明了V_HC 控制算法的优点。
2、系统寿命方面:影响系统寿命的因素是多方面的,侧风是不容忽视的一个因素。侧风不仅降低了***大风能获取,而且对旋转中的桨叶构成危害。侧风时,在旋转过程中,桨叶上所受力矩作周期性变化,轮毂、转轴上也受到周期性的侧向力作用,使三者的疲劳加深。同时,周期性的力矩作用对包括铁塔在内的风力机组形成具有一定频谱的振动源,对整个风力发电机组构成危害。提高对风精度,是降低侧风因素,提高系统寿命的一条有效途径。

5 系统软件设计
       以上分析可知,引起功率变化的两大因素,一是风向,二是风速。这就要求只有在风向变化的时候,才需要偏航,而风速变化引起功率变化时,偏航系统不需要。所以风速变化,对于HillClimbing 算法来说是一种干扰信号,在程序设计时需要考虑。该流程主要分为两大部分:大于15 度时的风向标V_C 控制和小于15 度时的H_C 控制。在H_C 控制算法中又分为逆时针旋转、顺时针旋转和原位不动三种情况。并网后,偏航控制系统进行初始化,而后判断风向。
(1) 风向大于15 度,直接跳转至虚线框A 部分进行V_C 控制,到达15 度时,偏航电机在原方向上仍旋转5 度,而后再偏航3 度后进行H_C 控制。
(2) 风向小于15 度,则进行功率变化判断。
①若功率的变化在功率差值给定范围内,则返回到初始位置;
②大于ΔP*,则电机逆时针旋转5 度,再次进行风向判断,小于15 度,则向下进入虚线框B 部分进行功率变化判断,若逆时针旋转5 度后有ΔP1-ΔP2<0 成立,说明偏航方向正确,则仍旧在原偏转方向上用H_C 算法进行偏航控制;
③否则进入虚线框C 部分,偏航电机顺时针偏航为Td＝＋5 度,并进行上面类似的判断;
④若此时有ΔP1-ΔP2>0,说明是风速发生变化导致功率变化,则电机不动,Td 应为0 值,由C 直接经D 跳转至流程图尾部。
      当功率发