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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:8 N2 p' d6 P* n, D
CONTENTS
$ `* d+ `8 K' @! s1 Introduction 76 u" M' n( o$ d: t
2 Modelling the DOWEC turbine 9
4 K2 E u9 O1 _. H8 g+ d2.1 System description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92 m$ X1 k) v. A0 X( T1 n' N% M/ y
2.2 Wind turbine subsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9. L# U0 o5 f/ D5 ?( a) }& H0 h
2.2.1 Rotor aerodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9% R6 c$ i; k! X% H9 F, G& N
2.2.2 Rotating mechanical system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
$ C% A A5 P- Q2.2.3 Tower dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14: |$ A X2 C5 s7 U6 e; j( e) J
2.2.4 Electric conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
6 t( ~. W$ T' h7 U7 s2.2.5 Pitch actuation system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16" v4 ^0 u+ P3 o0 b% b, g& D
2.3 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
# l G7 [: i! v( b. Q- |& s2.3.1 Rotor effective windspeed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16$ l- @0 I3 p# W# r+ W
2.3.2 Towertop effective wave forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
; t3 j0 Q2 E2 \& _+ x3 j3 Design of power control algorithm 23 ^, R5 Y, S2 ?# x
3.1 Power control approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
. X, n+ Y/ A8 a6 B5 ?& _( {3.2 Pitch control algorithm at full load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25: S/ R: R8 \6 y8 z, L' J' j
3.2.1 Rotor speed feedback control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
! e. I Z8 Y$ z3.2.2 Dynamic inflow compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35# k9 p. B# G; G" q9 t2 M& X' M' N
3.2.3 Inactivity zone and limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35+ \3 m" V/ v/ R) e. f0 z
3.2.4 Forced rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
: D0 N9 a, y; n. g* i3.2.5 Estimated wind speed feed forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380 E* B E7 Q' d; g. X% m8 \5 k
3.3 Pitch control algorithm at partial load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
1 x k4 c* @& R4 Z3.4 Torque setpoint control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
& s7 o& q% q! J" ~ b; j' `) C3.4.1 Stationary power production curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46+ y! X7 c0 X2 r6 Q4 o \* ^
3.4.2 Power optimisation around rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . 47
" i* {# p. N" D& [; Q3.4.3 Dynamic rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
; L6 \; f3 z Y3 h3 m& A& C0 c. h4 Power control simulation results 59
6 O* x4 @- Q1 w/ H' q! H4.1 Simulation conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
) H- v+ O& G$ c9 @& K4.1.1 Turbine model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
9 W) d8 y$ o' _6 x# c G4.1.2 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60% i8 ]: @( p9 c; s! c- e
4.1.3 Power control algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60& P; r' j7 D- q0 o
4.1.4 Simulation runs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60$ I$ V- B* W2 B4 l& w
4.2 Control performance at rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
; E0 [; e8 m# K1 X0 I2 m# A4.3 Control performance above rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 641 i" ]$ b+ q, o
4.4 Control performance at high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
' b( y" T6 E+ k+ S: n4.5 Control performance at very high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
" P% H+ a: P5 f' v1 |4.6 Verification study by aerodynamic code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
. i1 J4 R& h$ C2 P5 Control strategies for load reduction 69
7 ^ Z; C, O; g6 r% K1 X5.1 Drive train resonance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 695 G. N0 b, d' m+ R
5.1.1 Linear design model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69; z* d' n( V0 b. @2 E' e. D5 b+ t
5.1.2 Feedback structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
8 i. u+ D) Q1 O" z; ~/ R5.1.3 Time domain simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
0 b& _+ S8 Z4 c3 S& K5.1.4 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
' Z5 }$ v! z5 l* _" n$ n" qImproved damping in fore-afterward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
( P& t. d1 r$ A b& _8 Q/ E. a5.2.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76* w; u* D$ t9 l/ H& s' o
5.2.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77# r$ k) r: W* N9 s/ M/ L( z, Z& `
5.2.3 Time domain simulation and evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
- I7 U% x& c& `3 K2 M. p5 s+ sImproved damping in sideward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82+ v# ]8 y0 j, v3 f2 U L
5.3.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 828 t" f- B! _/ ^9 _
5.3.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
9 b$ s8 h9 h( u+ i5.3.3 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 |
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