CN101592127B - 一种大型风电机组独立变桨控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种大型风电机组独立变桨控制方法,包括协同变桨控制过程:检测出发电机转速ωg,与参考转速ωref相减得出转速偏差Δω,经PI控制,得出协同变桨控制期望输出的协同节距角βc;还包括偏差变桨控制过程,所述偏差变桨控制过程:1)检测出叶片根部的载荷(Mz1,Mz2,Mz3)和叶轮方位角信号ψ,主控制器将叶片根部载荷(Mz1,Mz2,Mz3)经Park变换,变换为Mtitl和Myaw载荷分量;2)分别经PI控制器控制,得出输出量(β1 cm,β2 cm);3)经Park逆变换,得出偏差变桨控制期望输出的偏差节距角(β′1,β′2,β′2);得出独立变桨控制的三个叶片期望输出节距角,控制伺服电机动作实现变桨。本发明能有效避免出现较大的疲劳载荷。
Description
技术领域
本发明属于大型风电机组的控制方法,尤其是变桨控制方法。
背景技术
风剪切、风湍流、塔影效应、偏航偏差等因素会对大型风力机的叶轮产生不均衡载荷。且风电机组的单机容量越大,风轮直径也越大,则整个风轮面受力的不均衡度就越强,叶轮上不均衡载荷也就越明显。叶轮上的不均衡载荷会给变桨轴承、轮毂、主轴、偏航轴承、塔架等重要部件造成很大的疲劳载荷。
目前大型变速变桨风力发电机组几乎都采用叶片独立驱动的协同变桨技术,也就是三套独立的变桨执行机构得到的是同样的位置指令,但这样机组在运行中是不能消除不均衡载荷的影响。
理论上分析,根据叶片具体情况对每个叶片进行独立变桨控制有可能减小叶轮上的不均衡载荷。
减小上述不均衡载荷的简单方法是测量叶轮方位角。尽管在实际风况中,叶轮之间的风速变化并不特别依靠叶轮位置角,但是对于一些特定影响因素(风剪切、塔影效应、风轮倾斜)会造成桨叶上的某一点在空气动力条件下对叶轮方位角独立变化。理论上说,只要这些变化恒定的,则每个叶片的节距角可以按照叶轮方位角的函数关系进行调整,从而减小上述效应造成的载荷变化。尽管风剪切效应随环境变化而变化,但是可以根据风向对此进行校正。如果机舱的风向信号也被使用,那么也可以通过偏航误差进行校正。
但实际风场中,湍流导致的随机变化占主导地位,所以通过这种途径难以实现理想效果,特别是对于大型叶片来说,适当的节距角随叶片位置的变化会有所不同,所以最优的效果永远都达不到。
如果能对不对称载荷进行连续的测量,通过独立变桨控制减小这种不对称,就可以明显减小叶片、轮毂、主轴、偏航轴承、塔架的疲劳载荷。但是这种独立变桨控制是多变量输入多变量输出,系统参数又是非线性、时变性、滞后性,因此,一般很难直接应用经典控制理论来实现。可以利用现代控制理论设计出复杂的控制策略实现独立变桨控制,但这会大大增加主控器运算任务,且很难具体应用。
发明内容
为了克服现有风力发电机组的变桨控制方法不能有效减小叶轮上的不均衡载荷、容易出现较大的疲劳载荷的不足,本发明提供了一种通过测量不均衡载荷、避免出现较大的疲劳载荷的大型风电机组独立变桨控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种大型风电机组独立变桨控制方法,包括协同变桨控制过程,所述协同变桨控制过程为:检测出发电机转速ωg,与参考转速ωref相减得出转速偏差Δω,按以下拉普拉斯关系式得出协同变桨期望输出的协同节距角βc: 其中Kc为PI控制器的比例系数,Tc为PI控制器的积分时间常数。
所述独立变桨控制方法还包括偏差变桨控制过程,所述偏差变桨控制过程包括:
1)、检测出三只叶片根部的载荷(My1,My2,My3)和叶轮方位角信号ψ,并一起传给主控制器,主控制器将三叶片根部载荷(My1,My2,My3)经Park变换,变换为倾翻载荷分量Mtilt和偏航载荷分量Myaw;
2)、按以下拉普拉斯关系式分别得到d轴和q轴上期望输出的节距角(β1 cm,β2 cm):
3)、所述d轴和q轴上期望输出的节距角(β1 cm,β2 cm)经Park逆变换,得出偏差变桨控制期望输出的偏差节距角(β′1,β′2,β′2);
根据协同变桨期望输出的协同节距角βc和偏差变桨控制期望输出的偏差节距角(β′1,β′2,β′2)得出独立变桨控制期望的输出节距角(β1,β2,β3):β1=β′1+βc,β2=β′2+βc,β3=β′3+βc,
所述期望输出节距角信号(β1,β2,β3)分别控制各变桨伺服电机动作实现变桨。
作为优选的一种方案:叶片根部载荷(My1,My2,My3)在Park变换之前,按以下拉普拉斯关系式进行低通滤波: 其中i=1,2,3,Myi和Myif分别为滤波前和滤波后第i叶片的根部载荷,ω4为低通滤波器的固有频率,η4为低通滤波器的固有频率;
进一步,所述Mtilt和Myaw载荷分量分别按以下拉普拉斯关系式进行凹陷滤波:
更进一步,所述出发电机转速ωg按以下拉普拉斯关系式进行滤波;
本发明的技术构思为:采用的独立变桨控制由协同变桨控制和偏差变桨控制组成,即独立变桨控制的输出量(三个叶片期望输出的节距角)由协同变桨控制的输出量(三个叶片期望输出节距角的相同部分)加上偏差变桨控制的输出量(三个叶片期望输出节距角的偏差部分)得到。并对协同变桨控制和偏差变桨控制进行解耦,协同变桨控制实现传统变桨功能,用经典PI控制完成叶轮转速控制;而偏差变桨控制用于减小叶轮上的不均衡载荷。
叶轮上的不均衡载荷Mtilt和Myaw是由叶片上的载荷波动引起的。如果通过偏差变桨控制能减小叶片载荷中占主体的1P(nP代表叶轮转速频率n倍)谐波分量,就能有效减小叶轮上的不均衡载荷。叶片载荷My与节距角β、相对风速v有关,在假定相对风速v不变情况下,在工作点附近,可以把叶片载荷Mz与节距角β线性化处理成线性比例关系,因此要减小叶片载荷中的1P谐波分量,就需要对节距角β进行同频率(1P)调节。
因此,所述偏差变桨控制的技术构思为:仅考虑减小叶片载荷中占主体的1P谐波分量。利用电机学常用的Park变换,将三个叶片载荷(My1,My2,My3)变换到轮毂固定坐标系中d-q轴上,得到d轴载荷分量和q轴载荷分量,而d轴载荷分量和q轴载荷分量又刚好分别代表叶轮上的不均衡载荷Mtilt和Myaw。分别对d轴载荷分量和q轴载荷分量进行经典PI控制(控制目标值为0),得到d轴和q轴上期望输出的节距角(β1 cm,β2 cm),并经过park逆变换得到1P频率变化的偏差节距角(β′1,β′2,β′2),以减小叶片载荷中占主体的1P谐波分量。在偏差控制中加入低通滤波器和凹陷滤波器,低通滤波器用于降低较高频率扰动时控制器的灵敏度,凹陷滤波器用于过滤3P谐波分量,因为轮毂固定坐标系下载荷的3P谐波分量经控制器放大后,会对轮毂、偏航轴承、塔架产生较大的疲劳载荷。
本发明的有益效果主要表现在:1、能有效减小叶轮上的不均衡载荷,进而降低变桨轴承、主轴、轮毂、偏航轴承、塔架上的疲劳载荷,因此提高了设备可靠性和延长了设备使用寿命;2、可以产生一个反映对风误差信号的偏航载荷Myaw,使风机可以在不使用偏航电机的情况下保持风力发电机组的对风状态。
附图说明
图1为风速瞬时分布图示例,X轴为高度,Y轴为离轮毂中心的水平距离,Z轴为风速。
图2(a)为叶片载荷My频谱图,图2(b)轮毂倾翻载荷Mtilt频谱图。
图3(a)用于分析叶片载荷的旋转坐标系,图3(b)用于分析轮毂、塔架等风机静态部件载荷轮毂固定坐标系。
图4为本发明技术的独立变桨控制原理图。
图5为所述偏差控制器传递函数图
其中:β为三叶片实际节距角平均值,βc为协同变桨期望输出的协同节距角,β′1、β′2、β′3为偏差变桨期望输出的偏差节距角,β1、β2、β3为独立变桨期望输出节距角,β1 cm、β2 cm为d轴和q轴上期望输出的节距角,My1、My2、My3为三叶片的根部载荷,Mtilt、Myaw为d轴和q轴上的载荷分量,ωg为发电机转速,ωref为转子参考值,Δω为转速偏差,ψ为叶轮方位角,Kc、Kq、Kd为PI控制器的增益,Tc、Tq、Td为PI控制器的积分时间常数,ω1、ω4为低通滤波器的固有频率,η1、η4为低通滤波器的阻尼比,ω2、ω3、ω5、ω6为凹陷滤波器的固有频率,η2、η3、η5、η6为凹陷滤波器的阻尼比。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1~图5,一种大型风电机组独立变桨控制方法,包括协同变桨控制过程,所述协同变桨控制过程为:检测出发电机转速ωg,与参考转速ωref相减得出转速偏差Δω,按以下拉普拉斯关系式得出协同变桨期望输出的协同节距角βc:
所述独立变桨控制方法还包括偏差变桨控制过程,所述偏差变桨控制过程包括:
1)、检测出三只叶片根部的载荷(My1,My2,My3)和叶轮方位角信号ψ,并一起传给主控制器,主控制器将三叶片根部载荷(My1,My2,My3)经Park变换,变换为倾翻载荷分量Mtilt和偏航载荷分量Myaw;
2)、按以下拉普拉斯关系式分别得到d轴和q轴上期望输出的节距角(β1 cm,β2 cm):
3)、所述d轴和q轴上期望输出的节距角(β1 cm,β2 cm)经Park逆变换,得出偏差变桨控制期望输出的偏差节距角(β′1,β′2,β′2);
根据协同变桨期望输出的协同节距角βc和偏差变桨控制期望输出的偏差节距角(β′1,β′2,β′2)得出独立变桨控制期望的输出节距角(β1,β2,β3):β1=β′1+βc,β2=β′2+βc,β3=β′3+βc,
所述期望输出节距角信号(β1,β2,β3)分别控制各变桨伺服电机动作实现变桨。
叶轮扫过面积上的风速在空间上和时间上都是变化的,图1表示风瞬时分布图的一个示例。由于风的剪切,风速随高度增加而增加,因此叶轮旋转时,叶片垂直向上时会比垂直向下时遭受更大的风速,风速差会导致在旋转叶片上形成风剪切力。此外,在同一高度,风速可以分成两个分量,第一个分量是此高度的平均风速,另一个风量是由湍流产生的随机风速。风速不均匀分布会使叶轮产生不均衡的载荷。
参见图2,风电机组某一工况下的叶片载荷My和轮毂倾翻载荷Mtilt频谱图,该工况时叶轮转速为17.2rpm,即1P=0.287Hz。由图2(a)可知,叶片载荷中,频率为1P的谐波分量占非常大的比重,同时还有2P,3P,4P等其它谐波分量。在理想风况下,对于三叶片风机,轮毂上的载荷主要是3P,6P…nP等谐波分量,而其它谐波分量是可以被相互抵消掉的。但在实际风况中,轮毂上载荷的其它谐波分量是不能被相互抵消,将产生不平衡载荷(如图2(b)所示)。不平衡的载荷对轮毂、主轴、偏航轴承产生很大疲劳载荷,这对风机寿命是很不利的。
参见图4,把独立变桨控制(individual pitch control)解耦为协同变控制(collective pitch control)和偏差变桨控制(differential pitch control)。协同变桨控制利用经典的PI控制器完成叶轮转速控制(传统变桨控制功能),偏差变桨控制用于减小叶轮间的不均衡载荷。独立变桨控制期望输出节距角为协同变桨期望输出的协同节距角加上偏差变桨期望输出的偏差节距角。
协同变桨控制过程为:装在发电机上的编码器检测出发电机转速ωg,经过低通滤波和凹陷滤波,再与参考转速ωref相减得出转速偏差Δω,经PI控制,得出协同变桨期望输出的协同节距角βc。低通滤波用于降低在较高频率时控制器的灵敏性,凹陷滤波器用于在频率接近6P时阻止不必要的变桨动作。考虑到变桨系统的非线性,PI器中的增益Kc需采用查表法求出,增益表编制为关于三叶片实际节距角平均值β的函数。
下面详述偏差变桨控制方法,首先对风机叶片的载荷进行分析。是图3(a)常用于分析叶片载荷的旋转坐标系,在旋转坐标系上,第i片桨叶根部的弯曲力矩Myi为:
其中,ρ为空气密度;R叶轮半径;Cmy(λi,βi)为叶片的弯曲力矩系数;λi为第i叶片的尖速比;βi为第i叶片的节距角;vwi为第i叶片的有效风速。由于叶片重力载荷及惯性载荷相对较小,因此忽略不计。同时假设风机三叶片均匀分布,相邻叶片夹角为120°。
为了计算风力机轮毂、主轴、偏航轴承及塔架上的载荷,必须把旋转坐标系中叶片载荷通过坐标变换,变换到轮毂固定坐标系(如图3(b))上。通过坐标变化,叶片载荷被变换为轮毂固定坐标系上y轴上载荷分量和z轴上载荷分量,这两分量代表的物理含义为倾翻力矩载荷Mtilt和偏航力矩载荷Myaw,计算公式如下:
其中,ω为风轮转速,即1P。
由公式(2)和(3)可知,采用电机矢量控制中常用的Park变换可以实现旋转坐标系中叶片载荷变换为轮毂固定坐标系上的载荷。
本技术用到的3/2Park变换公式为:
3/2Park逆变换公式为:
其中,ψ为叶轮方位角,ψ=ωt;M为标准载荷。
叶片载荷中的1P谐波分量经Park变换(公式4),变换为轮毂固定坐标系下倾翻力矩载荷的0P谐波分量和偏航力矩载荷的0P谐波分量,分别经PI控制,得到输出量(β1 cm,β2 cm),经过Park逆变换(公式5)后,得出同频率(1P)变化的期望输出节距角,以减小叶片载荷中的1P谐波分量。PI控制器的控制目标使叶片载荷中的1P谐波分量经Park变换成轮毂固定坐标系中的倾翻力矩载荷Mtilt分量和偏航力矩载荷Myaw分量值都为0,即控制器的参考输入值为0。由于偏差变桨在高于额定风速和低于额定风速工况时都响应,且变桨系统又是非线性的,因此PI控制器的增益及限幅环节的限幅幅值都需采用查表法求出。
具体实现如图5所示,装在叶片根部的光纤载荷传感器检测出三只叶片根部的载荷(My1,My2,My3),和装在滑环上的增量式编码测出叶轮方位角信号ψ,并一起传给主控制器,主控制器将三叶片根部载荷(My1,My2,My3)低通滤波,再经Park变换(公式5),变换为Mtitl和Myaw载荷分量,然后分别进行凹陷滤波,过滤掉3P谐波分量,经PI控制器控制,得出输出量(β1 cm,β2 cm),经Park逆变换(公式6),得出偏差控制期望输出的偏差节距角(β′1,β′2,β′2)。
最后,得出独立变桨控制的三个叶片期望输出节距角(β1=β′1+βc,β2=β′2+βc,β3=β′3+βc),并分别转换为-10~+10V范围的控制电压,通过控制伺服控制器转换为一定范围内的电流信号,该电流信号控制伺服电机动作实现变桨。
此技术方案优点是新增变桨系统动作要求频率为1P,对于目前大型风机,1P一般小于0.5Hz,因此,对于目前大型风机已采用的变桨执行机构是可以实现的。另一优点是目前大型风力机基本是都是独立驱动的协同变桨技术,因此对于独立变桨控制不需要物理结构改变。
Claims (5)
1.一种大型风电机组独立变桨控制方法,包括协同变桨控制过程,所述协同变桨控制过程为:检测出发电机转速ωg,与参考转速ωref相减得出转速偏差Δω,按以下拉普拉斯关系式得出协同变桨期望输出的协同节距角βc:其中Kc为PI控制器的比例系数,Tc为PI控制器的积分时间常数,其特征在于:所述独立变桨控制方法还包括偏差变桨控制过程,所述偏差变桨控制过程包括:
1)、检测出三只叶片根部的载荷(My1,My2,My3)和叶轮方位角信号ψ,并一起传给主控制器,主控制器将三叶片根部载荷(My1,My2,My3)经Park变换,变换为倾翻载荷分量Mtilt和偏航载荷分量Myaw;
4)、根据协同变桨期望输出的协同节距角βc和偏差变桨控制期望输出的偏差节距角(β′1,β′2,β′2)得出独立变桨控制期望的输出节距角(β1,β2,β3):
β1=β′1+βc,β2=β′2+βc,β3=β′3+βc,
5)、期望输出节距角信号(β1,β2,β3)分别控制各变桨伺服电机动作实现变桨。
4.如权利要求1或2所述的大型风电机组独立变桨控制方法,其特征在于:所述Park变换为3/2Park变换。
5.如权利要求1或2所述的大型风电机组独立变桨控制方法,其特征在于:所述发电机转速ωg按以下拉普拉斯关系式进行滤波;其中ωgf为滤波后的发电机转速,ω1为低通滤波器的固有频率,η1为低通滤波器的阻尼比,ω2、ω3为凹陷滤波器的固有频率,η2、η3为凹陷滤波器的阻尼比。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106773685A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-31 | 国家电网公司 | 一种用于风电偏航系统的角度pi控制器整定方法 |
Families Citing this family (46)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101592127B (zh) * | 2009-06-22 | 2011-09-14 | 浙江运达风电股份有限公司 | 一种大型风电机组独立变桨控制方法 |
CN101839806B (zh) * | 2010-03-25 | 2012-05-23 | 三一电气有限责任公司 | 风力发电机组及其疲劳载荷监测系统 |
CN102102630B (zh) * | 2010-10-26 | 2012-09-19 | 重庆大学 | 变速变桨风力发电机组独立变桨控制方法 |
CN102619683A (zh) * | 2011-01-30 | 2012-08-01 | 华锐风电科技(集团)股份有限公司 | 一种风力发电机变桨与偏航的分布式控制系统 |
CN102080627B (zh) * | 2011-03-03 | 2012-07-25 | 北京科诺伟业科技有限公司 | 双馈风力发电机组的安全链单元 |
DK2694807T3 (en) * | 2011-04-07 | 2016-11-28 | Siemens Ag | Method for controlling the pitch system of a wind turbine |
CN102182631A (zh) * | 2011-05-03 | 2011-09-14 | 苏州能健电气有限公司 | 风力发电设备主控装置 |
CN102182633B (zh) * | 2011-06-07 | 2013-07-24 | 浙江运达风电股份有限公司 | 一种大型风电机组独立变桨控制方法及装置 |
CN102506011B (zh) * | 2011-12-30 | 2013-12-04 | 国电联合动力技术有限公司 | 变桨距风力发电机组桨距位置同步校正方法 |
CN102636367B (zh) * | 2012-04-23 | 2014-08-27 | 浙江大学 | 一种模拟风力及海流载荷的多自由度动力加载装置 |
ES2644936T3 (es) * | 2012-06-08 | 2017-12-01 | Vestas Wind Systems A/S | Método de funcionamiento de una turbina eólica así como un sistema adecuado para ello |
CN102865192B (zh) * | 2012-10-24 | 2016-02-03 | 南车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种削减风电机组尖峰载荷的变桨控制方法 |
CN103527405B (zh) * | 2013-01-17 | 2016-01-13 | 成都阜特科技股份有限公司 | 一种双馈式风力发电机组变桨距控制方法 |
EP2784303B1 (en) * | 2013-03-27 | 2016-11-02 | Alstom Renovables España, S.L. | Method of operating a wind turbine |
CN104214044A (zh) * | 2013-05-30 | 2014-12-17 | 成都阜特科技股份有限公司 | 双馈式变速变桨风力发电机组的独立变桨距控制方法 |
CN104214045B (zh) * | 2013-05-30 | 2017-03-08 | 成都阜特科技股份有限公司 | 双馈式变速变桨风力发电机组的独立变桨距控制方法 |
CN103742362B (zh) * | 2014-01-15 | 2017-03-01 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 直驱永磁风力发电机组的独立变桨控制系统及方法 |
CN103835881B (zh) * | 2014-03-05 | 2016-09-28 | 沈阳华创风能有限公司 | 基于电动有效阻尼的独立变桨系统及变桨方法 |
CN103925156B (zh) * | 2014-05-04 | 2016-08-17 | 中船重工(重庆)海装风电设备有限公司 | 一种风力发电机组变桨控制方法和系统 |
CN104320030B (zh) * | 2014-09-19 | 2017-06-27 | 北京天诚同创电气有限公司 | 永磁同步风力发电机的整流电压的控制方法及控制装置 |
US9567978B2 (en) | 2014-10-27 | 2017-02-14 | General Electric Company | System and method for adaptive rotor imbalance control |
CN104732060B (zh) * | 2015-01-19 | 2017-09-29 | 湖南科技大学 | 一种大型风电机组叶片多重载荷在线识别方法 |
CN106321352B (zh) | 2015-06-30 | 2018-11-27 | 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 | 一种等效变桨微分控制方法及装置 |
CN105332856A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-02-17 | 浙江运达风电股份有限公司 | 一种基于测量固定坐标系下主轴载荷的风电机组独立变桨控制方法 |
CN105226716B (zh) * | 2015-11-04 | 2017-07-21 | 浙江运达风电股份有限公司 | 一种分布式双馈风力发电机组自动电压控制方法 |
CN105986961B (zh) * | 2016-04-28 | 2018-07-31 | 华北电力大学 | 一种变速变桨风力机功率优化控制方法 |
CN106014857B (zh) * | 2016-05-16 | 2019-11-15 | 国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司 | 抑制风电机组载荷的独立变桨控制方法及装置 |
CN110520621B (zh) * | 2017-04-05 | 2021-09-03 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 取决于空气密度的涡轮机操作 |
CN108443065A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-08-24 | 浙江运达风电股份有限公司 | 一种大型风力发电机组独立变桨控制优化方法 |
CN112236593B (zh) * | 2018-05-09 | 2023-10-03 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 基于m叶片变换的减小结构振动的转子控制系统 |
DE102018130636A1 (de) | 2018-12-03 | 2020-06-04 | Wobben Properties Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage |
CN111379665B (zh) * | 2018-12-27 | 2024-02-23 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 风力发电机组的变桨控制方法及系统 |
CN114258459A (zh) * | 2019-05-28 | 2022-03-29 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 利用叶片载荷信号减少沿边振动 |
CN110259637B (zh) * | 2019-06-25 | 2021-03-23 | 中国船舶重工集团海装风电股份有限公司 | 风力发电机组的叶片气动不平衡矫正方法、装置及设备 |
CN110296046B (zh) * | 2019-06-28 | 2020-05-12 | 湘电风能有限公司 | 一种风力发电机变桨控制方法 |
DE102019117934A1 (de) * | 2019-07-03 | 2021-01-07 | aerodyn product + license GmbH | Verfahren zur aerodynamischen Leistungsregelung einer eine Mehrzahl von Rotorblättern aufweisenden Windenergieanlage |
CN110439747B (zh) * | 2019-08-02 | 2020-08-11 | 明阳智慧能源集团股份公司 | 一种降低风电塔筒左右方向振动及载荷的ipc控制方法 |
CN113027699B (zh) * | 2019-12-25 | 2022-07-12 | 新疆金风科技股份有限公司 | 风力发电机组的监测方法、装置和系统 |
CN113031527B (zh) * | 2019-12-25 | 2023-05-30 | 新疆金风科技股份有限公司 | 多轴同步变桨控制方法、装置以及系统 |
CN111075650B (zh) * | 2019-12-30 | 2021-01-26 | 明阳智慧能源集团股份公司 | 风力发电机组基于激光雷达前馈测风的独立变桨控制方法 |
CN112196735B (zh) * | 2020-09-30 | 2023-07-21 | 重庆科凯前卫风电设备有限责任公司 | 基于双馈风力发电机组的变桨控制方法 |
KR102228726B1 (ko) * | 2020-10-30 | 2021-03-17 | 한밭대학교 산학협력단 | 게인-스케쥴링을 이용한 풍력터빈 개별피치제어 시스템 및 제어방법 |
KR102228727B1 (ko) * | 2020-11-10 | 2021-03-17 | 한밭대학교 산학협력단 | 블레이드 모드 노치필터를 적용한 풍력터빈의 개별피치제어 시스템 및 제어방법 |
CN117561377A (zh) * | 2021-05-17 | 2024-02-13 | 维斯塔斯风力系统集团公司 | 带不可用叶片负载传感器的单独桨距控制 |
CN114109742B (zh) * | 2021-11-22 | 2024-02-09 | 西安热工研究院有限公司 | 桨距角偏差引起的风力机风轮不平衡根因定位及矫正方法 |
CN117191130A (zh) * | 2023-09-27 | 2023-12-08 | 深圳市英博伟业科技有限公司 | 一种多场景在线温湿度监控方法和系统 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06117353A (ja) * | 1992-10-05 | 1994-04-26 | Yamaha Motor Co Ltd | 風力発電装置 |
JP4340496B2 (ja) * | 2003-08-11 | 2009-10-07 | 富士重工業株式会社 | 水平軸風車及びその制御方法 |
WO2005021962A1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-10 | General Electric Company | Redundant blade pitch control system for a wind turbine and method for controlling a wind turbine |
EP1978246A1 (en) * | 2007-04-04 | 2008-10-08 | Siemens Aktiengesellschaft | Method of reducing an unbalance in a wind turbine rotor and device for performing the method |
JP4994947B2 (ja) * | 2007-05-21 | 2012-08-08 | 三菱重工業株式会社 | 風力発電装置および風力発電装置のヨー旋回駆動方法 |
ES2375310T3 (es) * | 2007-09-12 | 2012-02-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Controlador para sistema de guiñada para una turbina eólica y método para reducir las cargas que actúan sobre tal sistema de guiñada. |
CN101404476A (zh) * | 2008-10-15 | 2009-04-08 | 东南大学 | 并网变速恒频风力发电机组运行控制方法 |
CN101592127B (zh) * | 2009-06-22 | 2011-09-14 | 浙江运达风电股份有限公司 | 一种大型风电机组独立变桨控制方法 |
-
2009
- 2009-06-22 CN CN2009101000648A patent/CN101592127B/zh active Active
-
2010
- 2010-06-07 DK DK10791439.2T patent/DK2447527T3/da active
- 2010-06-07 WO PCT/CN2010/073598 patent/WO2010148933A1/zh active Application Filing
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- 2010-06-07 EP EP10791439.2A patent/EP2447527B1/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106773685A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-31 | 国家电网公司 | 一种用于风电偏航系统的角度pi控制器整定方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101592127A (zh) | 2009-12-02 |
WO2010148933A1 (zh) | 2010-12-29 |
DK2447527T3 (da) | 2017-11-27 |
EP2447527A1 (en) | 2012-05-02 |
ES2645671T3 (es) | 2017-12-07 |
EP2447527B1 (en) | 2017-08-09 |
EP2447527A4 (en) | 2016-03-23 |
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