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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:, a n7 z2 d* b0 y4 o6 Q; y
CONTENTS
/ K4 ~2 G' {# }, i7 m7 u1 Introduction 7
' |9 T9 W, x6 y6 M% n2 Modelling the DOWEC turbine 9
H8 D- M8 W! I4 f# V! M2.1 System description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9( k* R3 }0 C+ v, b
2.2 Wind turbine subsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1 i' @( X- e& e, y4 u! \2.2.1 Rotor aerodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9/ M# \" g( i5 @# |% x. w
2.2.2 Rotating mechanical system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122 F' {. ^: }! a, Q8 Z( h4 H* S
2.2.3 Tower dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
% b& I/ G1 i0 O& @/ `* t/ I2.2.4 Electric conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
7 {2 c7 V# l9 e' e, s4 W2.2.5 Pitch actuation system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
# Y! _4 Z) n+ ?0 g" r2.3 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
6 z/ j; n" }. @9 H1 X: _) i. F2.3.1 Rotor effective windspeed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
# W2 r3 ?+ W* k! |1 ?2.3.2 Towertop effective wave forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18: J# q0 ]1 s7 J# H: |! C; E
3 Design of power control algorithm 23/ A! H8 C: Z5 w0 V8 X' r S
3.1 Power control approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 T/ X+ f6 K* ^2 _
3.2 Pitch control algorithm at full load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 X- R, f2 J1 e9 j
3.2.1 Rotor speed feedback control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
% x/ r/ ], {& c( K8 X7 W3.2.2 Dynamic inflow compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
+ g( F. h/ n" y, @) e3.2.3 Inactivity zone and limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35, ?7 U) T" `+ U7 V
3.2.4 Forced rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
+ V, y' l4 ]. \/ Z8 E: P' i O ^3.2.5 Estimated wind speed feed forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1 ~5 C5 r7 r+ P1 N4 m3.3 Pitch control algorithm at partial load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
/ V1 R, `: f9 T# c5 B3.4 Torque setpoint control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
`, P* _7 Q1 r8 \/ _* G; n4 G) U3.4.1 Stationary power production curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
6 U+ _" M; K L& U% b M1 n3.4.2 Power optimisation around rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . 47
! s Z0 d3 g6 l! l3.4.3 Dynamic rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55" v, B& l9 E% i
4 Power control simulation results 59$ z) `* V1 R- A$ R. y. U5 t0 e+ X% ~
4.1 Simulation conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 599 H1 a6 ? c Z% [& A7 g# S Y; P c
4.1.1 Turbine model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 592 l. {3 B$ s8 E/ I& t
4.1.2 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
8 `) K2 u0 Y2 L4.1.3 Power control algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
( w: G$ `. c1 L+ C' Z1 p4.1.4 Simulation runs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
6 p, ^8 [! V. Z+ W' R* ^" C4.2 Control performance at rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
6 [ ]2 ~; ?, z( r4.3 Control performance above rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 641 \9 F' U/ B, Q! m4 y* J0 E# h
4.4 Control performance at high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
9 I. H" k/ t/ D1 ?4.5 Control performance at very high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 663 F! z% H9 ?5 E0 o: D! X
4.6 Verification study by aerodynamic code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67) H) p. z, w8 M# q
5 Control strategies for load reduction 69 E( E4 q+ Z/ m, ~- X8 s* T
5.1 Drive train resonance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69+ S& u) Q% t8 `
5.1.1 Linear design model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69) X; W q: T: A$ j- ~
5.1.2 Feedback structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
! z n0 Q( e2 `) B5.1.3 Time domain simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
& x6 m9 g( g' K. e5.1.4 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
) d. [9 e2 H/ Q( }- x5 EImproved damping in fore-afterward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
: O: t2 G) S8 H" k$ [/ H# k5.2.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 760 M0 f2 s" A y3 v( h+ e/ p
5.2.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77* k# I1 v3 D6 H- w/ N! {% Y
5.2.3 Time domain simulation and evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . 802 N% b b# Y5 k+ e' ~0 P) u" @
Improved damping in sideward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
( j9 R3 ?5 _9 |2 r5.3.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
7 r* \. ?& ^3 X5 F# Y+ ?5.3.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83$ M6 ~/ j2 k" |: ~9 Y
5.3.3 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 |
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