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电子图书
电子图书名: |
Wind turbine control algorithms |
编者: |
E.L. van der Hooft; P. Schaak; T.G. van Engelen |
内容简介: |
Wind turbine control
algorithms |
所属专业方向: |
Wind power |
出版社: |
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来源: |
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本书内容如下:
! a! b$ a) ?3 n2 t# N% iCONTENTS
8 v$ z+ m' ~; b7 Z2 R0 n& c0 X* Q1 Introduction 7$ _, R% U. \; ?% {- L7 ?
2 Modelling the DOWEC turbine 9
. S1 u( s- A B6 s0 V* K2.1 System description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
: G/ h! \2 ~8 A1 t5 q. S2.2 Wind turbine subsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 a O- T, @4 ^0 w! n/ e
2.2.1 Rotor aerodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 K0 T ~" v% U/ F e+ R
2.2.2 Rotating mechanical system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12& ?; u: U0 l+ u6 M
2.2.3 Tower dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
" }/ u) Q$ s: w1 Z! X: C2.2.4 Electric conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15/ K1 @1 |! k, O: t
2.2.5 Pitch actuation system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16; ^% D5 n; a% |4 o5 `6 D
2.3 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
0 A( D) S l8 e2 D! i* S9 K4 u2.3.1 Rotor effective windspeed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164 C( ~: _) @0 y1 K) n8 R1 D
2.3.2 Towertop effective wave forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
) U) X( L$ l5 W3 Design of power control algorithm 23
1 J$ q0 ]; n' ~ u5 l/ U: l3.1 Power control approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23' u7 |$ \2 Q" x( I8 Z. N
3.2 Pitch control algorithm at full load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
; A* L6 o( r: s3.2.1 Rotor speed feedback control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251 r7 `8 ~- I9 ]$ }( c
3.2.2 Dynamic inflow compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
) c8 ?" l O6 i9 a. |3.2.3 Inactivity zone and limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
) ]7 B* ?) z! B+ L: h2 X3.2.4 Forced rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
& M- u% h8 B; I1 n: E m& T0 l. p3 k4 n3 k3.2.5 Estimated wind speed feed forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38+ X$ ?5 I# C4 h- c
3.3 Pitch control algorithm at partial load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 P- D6 q4 ?6 e- u* P }
3.4 Torque setpoint control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
* U1 a- t( W' C+ K; ^, d6 j3.4.1 Stationary power production curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46/ Z" H/ b$ H1 v$ g: H" z5 G8 Y, J
3.4.2 Power optimisation around rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . 472 O, f0 ~. S$ C" n" F. E7 {$ e! z
3.4.3 Dynamic rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
" v O% S+ ~/ R: F4 Power control simulation results 597 A. y+ n, W& b# t
4.1 Simulation conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
1 E, y3 q' o t1 p% a3 L7 n4.1.1 Turbine model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59# A5 e) E& K3 \1 l
4.1.2 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
& J6 B& }5 k+ F; l4.1.3 Power control algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60: y* C/ b3 p" M# q/ T
4.1.4 Simulation runs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
, Q. B& f; _: L* S: u' n4.2 Control performance at rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2 F2 {. m& j" r3 @1 `9 G6 I) _4.3 Control performance above rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64& |1 ~- O) W1 f2 m! ]
4.4 Control performance at high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
7 ~+ S) Y7 c& j' ^- w, G8 I0 t4.5 Control performance at very high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
( I* }+ u& j1 P7 Y4.6 Verification study by aerodynamic code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
( \' K$ E1 p8 O9 m. W5 Control strategies for load reduction 69
. D# l0 I# ]) E3 w* r3 a# T5.1 Drive train resonance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69$ g7 S. H& P, } L n
5.1.1 Linear design model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69) }0 u0 p4 ?' ^9 z7 ~
5.1.2 Feedback structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 718 h9 p* N4 l3 K% m/ J
5.1.3 Time domain simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
; r; }$ a% E4 ~# e. c% u, U. Y5.1.4 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76+ l7 c, J' X$ D" ~% w# s$ ^: L
Improved damping in fore-afterward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76/ K8 a/ Z' w$ a3 }
5.2.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76# ~: ?. p ]% l; n# c+ W9 e
5.2.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77' ]2 X/ `! z7 ~. D5 H T
5.2.3 Time domain simulation and evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 S8 z0 j3 p7 t& g0 K7 H# G! u
Improved damping in sideward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
8 H$ [1 t, k$ t9 ~- E" H0 G5.3.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
9 {9 b5 d% X: W) I5.3.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 834 M# K8 C. T$ Y E5 z' G( o9 H1 d
5.3.3 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 |
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