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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:
8 ` {$ E7 d& X: E" P( |CONTENTS
8 s6 Y# Q( y7 f% Q% U* s1 Introduction 7
2 h, l8 ^5 A9 Q/ u0 ^7 ^2 Modelling the DOWEC turbine 9
) c) @( }) Y0 V! h8 o+ w$ a2.1 System description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
/ m y, C1 Z9 |6 O$ `2.2 Wind turbine subsystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
2 l0 u/ w9 ^. A5 a: N# v2.2.1 Rotor aerodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9: n" r6 k4 n: Z# b2 T
2.2.2 Rotating mechanical system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12: m- W$ N r% t6 K
2.2.3 Tower dynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
$ n1 @2 [7 l9 r) U# W' j2.2.4 Electric conversion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154 X z2 H8 S+ u8 y
2.2.5 Pitch actuation system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168 M9 K. S3 r" l4 a
2.3 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16% B' N/ K0 M7 {) ?9 ?7 ]
2.3.1 Rotor effective windspeed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16$ R- h1 Q# n( k/ @4 A2 |
2.3.2 Towertop effective wave forces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 M: ?3 m9 X; k5 ?6 p* N
3 Design of power control algorithm 23- f7 U. P; e- y- w/ H4 @1 A- l
3.1 Power control approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
5 N9 ]5 u/ k0 h+ B3.2 Pitch control algorithm at full load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
; }$ P& H5 q1 y' R J3.2.1 Rotor speed feedback control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
) H: B6 O! ?& O1 C6 i3.2.2 Dynamic inflow compensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
8 p8 w, @ d3 V9 ~% Q3.2.3 Inactivity zone and limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2 e' P' Q# G' l3 _. U3.2.4 Forced rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37. L6 Y5 b! W3 m/ h) m- L
3.2.5 Estimated wind speed feed forward . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
$ p9 R+ R# h% m, B* U. D3.3 Pitch control algorithm at partial load operation . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
, H- _ f( Z& L+ J2 w3.4 Torque setpoint control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
' E; s' V( i5 j3.4.1 Stationary power production curve . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46) f4 r- ^: f" x1 d
3.4.2 Power optimisation around rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . 47- W. m# X$ p- S3 q4 h
3.4.3 Dynamic rotor speed limitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 558 Y. D. E) x5 t% F0 ?3 R
4 Power control simulation results 593 O/ [# [2 d [9 a4 u! c. Z% l
4.1 Simulation conditions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5 D( D' G2 z! }; O6 s. k4.1.1 Turbine model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59, l1 g7 u* Y- I* Z. z- D' e/ d
4.1.2 External phenomena . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60# h% z8 n( ?# {! y& @
4.1.3 Power control algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60- E3 J3 q% ] c `* G# B& c
4.1.4 Simulation runs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
9 p( \/ M* F* y# Q: |% t7 E4.2 Control performance at rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 634 y' {! U& m6 }) [; u
4.3 Control performance above rated wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
1 H) w& e% H+ k0 E: o1 K3 L! ^4.4 Control performance at high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65# l, x8 X5 ]9 |5 z
4.5 Control performance at very high wind speed . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2 B$ j, C) v! p! A4 q8 S! Y+ f4.6 Verification study by aerodynamic code . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5 l6 |9 O c( q3 A9 H. R5 Control strategies for load reduction 696 J0 [, I7 ^$ Y! w3 v) v
5.1 Drive train resonance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
* v; |9 K5 C) w- O2 P4 @5.1.1 Linear design model . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
- i. a# F) {! d3 s5.1.2 Feedback structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
) w* d; o% z. s Q, R1 r" L# _* Q5.1.3 Time domain simulations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 741 {2 k: k5 T$ c+ T5 I! [& G) n0 ~
5.1.4 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 762 x! p* j; V# F+ ]/ `* Q% t; `5 j- ?
Improved damping in fore-afterward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
+ | R8 ?0 R5 ^: o$ K, M, F) J5.2.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
% R) P; l) o) \& F7 b; J5.2.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77' {. M( u' B! r$ F4 h! }4 t3 f
5.2.3 Time domain simulation and evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . 80* O& z+ f* e' k: O3 J! u
Improved damping in sideward direction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82# ^. o" L, j7 s: Q% R
5.3.1 Damping approach . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
( }9 C9 R# u; x% `. `( q5.3.2 Feedback structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
# e/ C! o0 {. J( r- |+ O5.3.3 Evaluation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 |
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