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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, E* @$ P [6 wCONTENTS
+ z6 h5 o3 t0 H8 u1 Introduction 7% `- w% g6 {$ `8 Q
2 Modelling the DOWEC turbine 9
, k0 L8 C7 M% d$ e2.1 System description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 F& x% d- A! o" X: W
2.2 Wind turbine subsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
0 D+ v5 A; S' {' S/ o2.2.1 Rotor aerodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9; ^# j4 p( ~1 r8 O
2.2.2 Rotating mechanical system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
+ ?/ j) O% P. t. `2.2.3 Tower dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
) e9 p/ p# y5 j2.2.4 Electric conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15, U) [9 r8 [8 X8 F3 F; f, F
2.2.5 Pitch actuation system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
8 [) `4 M% c( C/ t" y2.3 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6 x+ x4 R, W9 j3 t6 r- d2.3.1 Rotor effective windspeed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 u3 d; S! j9 A+ G% C* L
2.3.2 Towertop effective wave forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18: `* E m/ U1 A! E- Q
3 Design of power control algorithm 239 w; f% v9 I" t* |$ M' N8 S3 L
3.1 Power control approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
O* G& ^5 J7 O3.2 Pitch control algorithm at full load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1 P5 t) E8 V$ o$ J/ I& y; Z3.2.1 Rotor speed feedback control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25- S& e0 i, `' ]
3.2.2 Dynamic inflow compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35& b& _( d$ p6 E
3.2.3 Inactivity zone and limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 357 s( @+ y9 v* s: W0 j
3.2.4 Forced rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
- U* L8 h9 A3 K3.2.5 Estimated wind speed feed forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
! s! X, Y# z9 D; ?3.3 Pitch control algorithm at partial load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . 456 ^, h: Z! m8 N/ B3 l# }. H
3.4 Torque setpoint control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
) ^2 j0 f3 @( V" h' N2 K, q3.4.1 Stationary power production curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465 c# f5 z8 b" f" E: U9 R i. e
3.4.2 Power optimisation around rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . 47( L$ Z% j6 Y: E
3.4.3 Dynamic rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
% e# k2 o. j5 a& X/ \4 P4 Power control simulation results 59
+ Q6 K t# n9 }! b* P4 y, u4.1 Simulation conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
1 B. L# T# o: ^+ P; T$ ]4 v4.1.1 Turbine model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59: @8 l+ |, d7 X: H* S+ h) |# u
4.1.2 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
) p9 v" p) ^# K9 G# y1 Q: ?1 \4.1.3 Power control algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60. t3 f; q- ~ J( f+ @
4.1.4 Simulation runs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
1 v* v3 {# i: i3 @/ w1 x4.2 Control performance at rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63$ G5 P2 l5 c. v
4.3 Control performance above rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5 t. k6 q8 Z* n5 F. ]4.4 Control performance at high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
6 K; O3 u8 `5 k3 ]9 A( W6 \7 h1 n4.5 Control performance at very high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3 K( e4 e0 m J! {# H- Z0 I5 d6 T4.6 Verification study by aerodynamic code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
" ?4 N# h, n) I$ M' ]5 Control strategies for load reduction 69
( \1 C1 }0 z& c1 u5.1 Drive train resonance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 692 x- g5 B s" @. d
5.1.1 Linear design model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69/ H, l% d) Q7 D5 _: r
5.1.2 Feedback structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71( |6 ?0 u& i5 {4 u0 s1 z7 k( Q$ y
5.1.3 Time domain simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
5 D. d0 j& `8 y$ Y+ Y- [# x5.1.4 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
+ h7 y/ ?9 i# O9 @8 sImproved damping in fore-afterward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76$ r* _' R' m; T) {, i- f5 { m2 R- d3 d
5.2.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 766 i1 e b. @! r) c6 B* U. j2 P
5.2.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 771 M9 Y" _+ Q, f$ Z/ R" _
5.2.3 Time domain simulation and evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
0 Z3 a7 n! H, w9 X+ A0 EImproved damping in sideward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82; G; A1 a5 ]5 i6 }; l
5.3.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
- N5 h, Z# W. R6 g4 M9 K5.3.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 833 G e6 G* h1 g6 U% [: _
5.3.3 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 |
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