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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:! f4 E& |: E% K4 e5 e6 G& V
CONTENTS/ Q0 P! K4 z7 w) l! A
1 Introduction 7: Z9 F) d) K' I; l& R) x* {
2 Modelling the DOWEC turbine 93 R4 T$ T8 `6 r: l3 \; M
2.1 System description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
. J. i! Z+ I [4 |: n2 M2.2 Wind turbine subsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9, D) M0 j/ n2 M7 X
2.2.1 Rotor aerodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
. z+ O6 K7 m: o- l/ o1 D2.2.2 Rotating mechanical system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4 X0 ~% k% |& @, @& s( ^2.2.3 Tower dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
# T/ I* u7 M+ b Z2.2.4 Electric conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
5 w7 @; u, R2 @1 I* o; J( m; U2.2.5 Pitch actuation system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16, D) t) O% y, W& ~* t# B( A" ]
2.3 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
, l- `1 u- T4 l* t2.3.1 Rotor effective windspeed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
3 N1 n% o4 B$ c: H2.3.2 Towertop effective wave forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183 v+ A4 \) }3 u& B: p, O4 B
3 Design of power control algorithm 23
; }( r) I _" I2 j) M3.1 Power control approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 ^, x/ |0 _) W9 v# s5 O9 n" n
3.2 Pitch control algorithm at full load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25. a+ @1 n/ n; [: F
3.2.1 Rotor speed feedback control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1 y7 v: Z& y# B$ L8 W0 q' T3.2.2 Dynamic inflow compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 j4 S. q+ W: Z% V5 E
3.2.3 Inactivity zone and limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
% s' c( L6 ?) n3 \! o ^" t3.2.4 Forced rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377 c! @* t4 ]0 T+ q' G
3.2.5 Estimated wind speed feed forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3 n" y( d: r$ E9 ~/ f3.3 Pitch control algorithm at partial load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . 45! y& \3 ^$ m7 d8 V& n
3.4 Torque setpoint control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .* Q+ a# L2 Q4 n, c4 ]! y4 i
3.4.1 Stationary power production curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
& e7 N5 ^+ e- p+ B3.4.2 Power optimisation around rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . 47
* f9 J1 D) i _6 i3.4.3 Dynamic rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
& h2 F* A6 t V/ y2 |; r4 Power control simulation results 59
4 v/ \0 I5 f9 R4 J5 e( l. ?4.1 Simulation conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59( k5 |( t8 z! B; b" T( i& I
4.1.1 Turbine model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 590 x# u7 i/ @# L) x0 w6 D
4.1.2 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
, Y' x; t6 s/ ?6 ]4.1.3 Power control algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
( P1 T3 I6 u, g8 ]7 G1 ~2 c) m4.1.4 Simulation runs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
+ D! }+ F2 }& `4.2 Control performance at rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
. G' B/ w8 I4 A- Q4.3 Control performance above rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64/ B) }# X/ i/ j+ u: U
4.4 Control performance at high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 656 A( l; z) a: v C
4.5 Control performance at very high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
, _ m) J2 P# u4.6 Verification study by aerodynamic code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 671 Z' \+ w+ J, d3 O. i2 H6 z
5 Control strategies for load reduction 69
/ T2 B- n% ] ?! P5.1 Drive train resonance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69; r* s( O8 V4 S* G
5.1.1 Linear design model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
- Q7 p/ x6 A) y& ]9 y$ X9 A5.1.2 Feedback structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 718 @8 [! H9 W3 D, ~
5.1.3 Time domain simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
) Y7 n6 ^9 y6 c1 J! l* e5.1.4 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
7 B4 O7 j" G. ]( Q0 H$ }5 K8 hImproved damping in fore-afterward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76, M5 X) n x& c/ c% [
5.2.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76' J8 U7 R0 C9 t' A
5.2.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
" C/ |* h5 k' a1 U8 O& X$ M: e5.2.3 Time domain simulation and evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
' b' \2 ?+ D S5 `! z7 Y) QImproved damping in sideward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 821 p4 J/ p5 ~3 u
5.3.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
, s7 n% z# L! v" A( g5.3.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
4 T: K" ?" A% L5.3.3 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 |
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