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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:: q J Q' ~' s: s- T+ f
CONTENTS
7 W, C- c! P0 H3 Q0 a" y. ~5 I1 Introduction 7
8 p/ k6 M/ @& Q3 [2 Modelling the DOWEC turbine 9' |. R7 P$ Z0 B) s; [
2.1 System description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 w; d: o! _( t! d) l1 e. c
2.2 Wind turbine subsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
0 H: P9 Z: E* U, W2.2.1 Rotor aerodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9* v9 U1 ~ A! S2 l1 P! p
2.2.2 Rotating mechanical system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
8 o5 C, g/ x- B) P; r) F2.2.3 Tower dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14/ z3 ~8 U1 Q% |9 _+ ~ i# o
2.2.4 Electric conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
: Y* @* ^- [% h2.2.5 Pitch actuation system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6 _4 v" O ]8 r" b2.3 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160 H2 r: {/ O: v; i# m% j0 X n0 s
2.3.1 Rotor effective windspeed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
8 U7 j& C2 O" q4 E( U/ S2.3.2 Towertop effective wave forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
9 S& T# Q( V/ _% K3 Design of power control algorithm 23
/ F+ R# c5 W8 U$ E. D9 W8 m+ y3.1 Power control approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
. f4 f' I- m0 [6 v3 B! G2 P3.2 Pitch control algorithm at full load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
9 @. C) `/ x# G# r7 ]. H9 ~) g3.2.1 Rotor speed feedback control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
3 J1 E5 ` Y( D% Q% U1 u3.2.2 Dynamic inflow compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
7 a5 A. a& L+ A1 B# d3.2.3 Inactivity zone and limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3 P8 `/ o' W, e9 U, h8 u+ R3.2.4 Forced rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
. m4 {0 t! n [6 [- v3.2.5 Estimated wind speed feed forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
0 V. m- K1 G; Y0 u# \3.3 Pitch control algorithm at partial load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . 45+ }9 q$ d5 J0 C u/ w. a& c% g
3.4 Torque setpoint control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .' d: A% A$ G$ m; c2 Y
3.4.1 Stationary power production curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465 ?. _: G$ p$ _, w) n
3.4.2 Power optimisation around rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . 47
/ ~/ x# J K, \- T! l4 P3.4.3 Dynamic rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 550 s$ s( G( l8 t" L) `
4 Power control simulation results 59
; g0 A; @1 b- J3 J: x4.1 Simulation conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592 C/ b8 t# i0 u& q3 p3 ^
4.1.1 Turbine model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
1 ~8 x4 i5 B* s9 B8 q0 K, l4.1.2 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 605 R3 Y( I2 u9 \; j2 k% p! Y
4.1.3 Power control algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
l3 g6 R' U( v) S4.1.4 Simulation runs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
~+ v( M: `6 h) Y* j7 _4.2 Control performance at rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
) W- u6 |" q8 Y" Q2 ~4.3 Control performance above rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 642 a6 I$ r) y+ T5 q3 _' l
4.4 Control performance at high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65+ g' H v) c9 l; j/ q: ]) M
4.5 Control performance at very high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66) a; s' u- X6 x. S2 u
4.6 Verification study by aerodynamic code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67: Z" _/ A( p: @$ L. b+ r: C9 _
5 Control strategies for load reduction 69
1 S5 O% ]; R! k- k) _/ \5.1 Drive train resonance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
, `$ n; n- \6 h6 z$ i5 ^( R) U/ W5.1.1 Linear design model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
; I( y: Y4 S/ J2 d4 F5.1.2 Feedback structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
; l) x r# X a |5 Z5.1.3 Time domain simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 743 `: P# D" K5 a* p( s5 E( i
5.1.4 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 768 k3 _( @1 m; c, ?
Improved damping in fore-afterward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
* J5 ^6 v0 S5 T- m7 L2 n- \/ a p( O5.2.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76- I$ P# p2 ~9 K: H+ _( @
5.2.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 777 O P. Z& t) H# Q4 @/ A
5.2.3 Time domain simulation and evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
# a% m0 H! m, KImproved damping in sideward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4 u4 i; R8 O4 {5.3.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
' [' ~/ H( {7 J+ L5 u' K/ _. `5.3.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83- h" U6 p1 j! G7 f: m. X3 [
5.3.3 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 |
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