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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:
: c7 U! h% l. W. B8 Z3 yCONTENTS" G/ V0 ~9 ^- ]
1 Introduction 7
, y8 C5 D" l+ }$ _- [! y F8 g2 Modelling the DOWEC turbine 9- g: B# @# j; z! t2 \# D5 Y
2.1 System description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 V/ I# R7 E, O/ i* U# \1 l
2.2 Wind turbine subsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
( a8 |9 c f5 N: H2.2.1 Rotor aerodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
5 j" A8 A* U a* _# a2.2.2 Rotating mechanical system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
! d& P5 I0 f" E! Y2.2.3 Tower dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14: s: ^+ S, w5 D& V7 w2 H; S) b0 S) A
2.2.4 Electric conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15' n: c" x* E; s* b7 [7 I
2.2.5 Pitch actuation system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16, `9 g1 {( Y; H/ h
2.3 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
* B! f; S) D1 {# t* q2.3.1 Rotor effective windspeed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
, l0 ]5 v) P7 G4 K+ B2.3.2 Towertop effective wave forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
. V( y0 N \7 f4 b) T3 Design of power control algorithm 23
) w. a. s) b6 B v) s6 W3.1 Power control approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
" ~6 c% f: J2 a: ^( U3.2 Pitch control algorithm at full load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 Y/ _, r: D( j
3.2.1 Rotor speed feedback control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25% D! \) g0 a4 ~, y" a
3.2.2 Dynamic inflow compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2 G5 ]" a4 M0 s, w! Q: H# D3.2.3 Inactivity zone and limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350 y; l' N' \8 _1 |
3.2.4 Forced rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
8 E1 k. x/ d& w, ?: t" W3.2.5 Estimated wind speed feed forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38% A% w' `+ t7 S5 m- j9 I4 f
3.3 Pitch control algorithm at partial load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
t, L. B T% [( c, N: ?3.4 Torque setpoint control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 {( ^9 x9 b. S4 e# e! J s# ?6 X
3.4.1 Stationary power production curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 468 S+ `% O/ t- e# Y: [' H
3.4.2 Power optimisation around rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . 47
( f5 S1 e/ k" R3 e' A3.4.3 Dynamic rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
7 B! b; M! h3 e5 [4 Power control simulation results 59+ O- u* e2 M& W' n
4.1 Simulation conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59& s/ Z3 |; H% g
4.1.1 Turbine model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
9 o# x; F4 H7 r7 I4.1.2 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
; K$ ?0 \# H9 q5 ^& k4 d4.1.3 Power control algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60; T+ V1 \! B0 X4 }3 h8 i( K) R
4.1.4 Simulation runs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60' t) P3 B3 |: |1 g7 w3 \
4.2 Control performance at rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
. S. g; J- r% G- C5 y2 q7 z# d$ R0 {4.3 Control performance above rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
0 C w. p- _" g. _' o4.4 Control performance at high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
! O, h% N7 ?* S/ m4 S5 S4.5 Control performance at very high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
) D6 M0 ^+ z/ P+ X# {& ?8 P7 E9 R+ e4.6 Verification study by aerodynamic code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
, `, a( o+ P4 h" `& m5 Control strategies for load reduction 69
8 o! F8 P7 C' Q7 ~; k( ~3 y5.1 Drive train resonance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
% Z3 T8 B5 g% `$ s2 F+ O6 k5.1.1 Linear design model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 697 ~* p( v3 i' j
5.1.2 Feedback structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
: p/ h1 v% c( ?- p8 |& c B# R5.1.3 Time domain simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74 }' b- t0 N L9 M0 ?! ?$ n L* u; ]
5.1.4 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76/ `: b6 R8 G6 l
Improved damping in fore-afterward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
3 O' O6 Z W' P3 a, F8 e5.2.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76$ J0 n0 W9 o; `0 O2 q
5.2.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 779 S" N6 R3 D& `5 a
5.2.3 Time domain simulation and evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
! q6 r, R- k5 o) B+ `Improved damping in sideward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
# I3 J1 O3 A |$ K5 O6 z3 a5.3.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
# \' G; |. P( g5.3.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
" E. S: F: o: @. H5.3.3 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 |
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