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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 |
| 所属专业方向: |
Wind power |
| 内容简介: |
Wind turbine control
algorithms |
| 出版社: |
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| 来源: |
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本书内容如下:; m+ u, {' i# F6 Q
CONTENTS
0 `" F! U4 j6 D" {1 O( ^8 y$ P1 Introduction 75 z' Q- p2 Q+ ?0 t! ]4 v6 Z
2 Modelling the DOWEC turbine 9" g/ n, Y, d7 R) w
2.1 System description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2 K4 @/ u( m7 m8 K* n% O& x7 g2.2 Wind turbine subsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9* S. D) N1 }5 n
2.2.1 Rotor aerodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9# Q3 c% q4 @2 I( L1 H
2.2.2 Rotating mechanical system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12: U# H4 e7 e2 F& F
2.2.3 Tower dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
' |% B: [: m7 b5 _8 X2.2.4 Electric conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15- v$ z6 q0 J( y1 i4 s
2.2.5 Pitch actuation system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
, a3 \0 I3 B: K2.3 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162 a8 H1 _5 T8 e" v5 N! x
2.3.1 Rotor effective windspeed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
0 ?- g; y2 @+ O" v/ q9 {2.3.2 Towertop effective wave forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
, x: d% Y" F1 E1 D& _" d3 Design of power control algorithm 23
4 K! M2 \. B6 C2 @( \- h$ b; g3.1 Power control approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
7 w0 w8 p5 [+ m7 v1 A, _3.2 Pitch control algorithm at full load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
" E. S# Z* _4 Z0 P; M# z3.2.1 Rotor speed feedback control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25. g$ j( ~/ w. z3 V! \0 a
3.2.2 Dynamic inflow compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
% k7 c9 G( {: b* `" w j1 l" L+ W$ J3.2.3 Inactivity zone and limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
$ K8 Q; \5 J% ^# k, N3.2.4 Forced rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
) ?4 N' D- y4 h$ M8 c* D3.2.5 Estimated wind speed feed forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
$ c+ {/ ~2 g0 D3 \, Z6 }) v3.3 Pitch control algorithm at partial load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . 454 _) }5 {6 N8 N
3.4 Torque setpoint control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
+ M9 b# D4 O/ ^8 b7 x3.4.1 Stationary power production curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
/ }. \8 E) ~. ^4 k* w3.4.2 Power optimisation around rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . 47* ~" ]6 g$ z' p& \, _
3.4.3 Dynamic rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55. i, C. l1 _, q6 H; v0 {
4 Power control simulation results 59
3 m8 l8 \# u9 l8 f4.1 Simulation conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
; y" } \$ ^# j& ?* S- V+ s& D: P( H4.1.1 Turbine model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593 p/ z3 _, f2 d/ g% k
4.1.2 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60" E; y. Z0 w, S, L2 m5 d7 X) D
4.1.3 Power control algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
, |) e( A* E& w9 U, x4.1.4 Simulation runs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60) {& E: b" U: ?8 R# E* ~2 ~
4.2 Control performance at rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63) {3 W4 M, d0 } g' \: ^0 X
4.3 Control performance above rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 644 S- ]6 ?5 S1 [& S$ H: H: V* q: j
4.4 Control performance at high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
, Z9 s! J3 J1 i1 L7 w! e4.5 Control performance at very high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 662 ^7 k3 ?. |1 Y% o, h: s. y" G
4.6 Verification study by aerodynamic code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 672 i5 T* W( x4 q3 c% `6 a% D
5 Control strategies for load reduction 69
# _6 x7 v. U- @( W7 S5.1 Drive train resonance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69. X8 C" U* ?" j: p# _! g1 v B! Y
5.1.1 Linear design model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695 ]% i) `" M" p4 }
5.1.2 Feedback structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
9 z- ~1 `; X! z5.1.3 Time domain simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
! n8 n) ^7 t% w5.1.4 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76% G; n' h0 l! M$ ^; Z! {# x" u
Improved damping in fore-afterward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
) Z- J2 b' a9 _, z; ~) {$ S5.2.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76) I( {8 G4 E& r9 J& ?5 i2 O7 N
5.2.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77* j! _' _3 z# q# o
5.2.3 Time domain simulation and evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
6 S: K- h" V$ r1 }& k- f$ D( AImproved damping in sideward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
$ h* \0 _& M$ m( g0 s5.3.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
0 Y5 W! _* Y- H+ s) Q: P8 _5.3.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
1 }) `) O0 b8 N* F9 T: P5.3.3 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 |
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