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浅谈风力发电机上的风速风向仪


发布日期:[2013-06-09] 共阅[3484]次

风速风向仪往往被应用在风力发电机上。风速软测量的基本思想是把风力发电机组当成“风向风速自记仪”来进行风速估计。风力发电机组中,风力机转速。发电机功率尸和桨距角刀是容易测量得到的变量,因此风速的模型可以表示为O,尸和刀的非线性函数:风速软测量的二次变量为风力机转速、发电机功率和桨距角,主导变量为风速。支持向量机软测量器的基本结构如下图所示,在软测量器中,可测变量、输入变量、可测输出变量作为软测量器的输入变量,被估计变量的*估计为输出,用支持向量机实现输入输出的非线性函数关系。
  风力发电机组中风力机转速。、发电机功率尸和风速气是不同的工程量。它们之间的标度差别很大,为了便于数值计算,必须对其进行标准化变换。这里,根据各个工程量在机组实际运行中的变化范围,把它们线性映射到的区间上。针对低于额定风速的工况,根据风力发电机组参数确定风力机转速Q的zui大值线故和zui小值氛i。,发电机功率尸的zui大值凡a:和zui小值凡i。,风力发电机组的额定风速K和切入风速气。然后分别根据下面的公式进行标准化变换。根据上面提供的方法,在低于额定风速时,通过整流器及逆变器来控制发电机的电磁转矩,实现对风力机的转速控制。本章通过改变等效负载的功率设定值来控制负载的对于渐变风和阶跃风的工况,融合风速软测量信息的方案对于模糊转速控制并没有太大的改观。甚至在风速阶跃变化时,模糊转速控制器响应稍快一些。这是由于在固定风速下,软测量模型并不能提供足够多的风速变化信息,以提高系统的动态响应。由渐变风和阶跃风实验的结果可知,融合风速软测量信息的控制方案对于变化较慢的风速工况并没有太大的影响。为了更直观地观察两种方案对风速信号变化的跟踪能力,采用一定频率的正弦风速信号进行了实验。融合风速软测量的控制方案取得了较好的效果。由于风速变化较快,在模糊控制器还在搜索*点的过程中,风速已经发生了新的变化,这导致模糊控制器调整方向的误判。而引入风速软测量信息后,风速的估计值大大减少了模糊控制器搜索过程的盲目性,使得对风速的跟踪更为有效。
   融合风速软测量信息的zui大追踪控制方案对于较高频次的风速变化具有更好的跟踪效果。风向风速监测仪信息的引入,有效地降低了模糊转速控制器搜索*工作点的盲目性。大量的风速样本在线提取和支持向量机模型的在线校正可以有效地提高软测量模型的精度,进而提升融合风速软测量信息的zui大风能追踪方案的控制效果。应用实测风速信号的实验表明,融合风速软测量信息的zui大风能追踪控制方案是有效的。

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