风电机组 参数辨识流程

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双馈异步风力发电机参数辨识

双馈异步风力发电机参数辨识

双馈异步风力发电机参数辨识双馈异步风力发电机参数辨识引言:随着可再生能源的发展和利用的日益增长,风力发电作为清洁能源之一,受到了广泛关注。

双馈异步风力发电机作为一种常见的风力发电机类型,其具有较高的效能和较低的成本,被广泛应用于风电场。

然而,双馈异步风力发电机的参数辨识一直是一个具有挑战性的问题。

本文将介绍双馈异步风力发电机的基本原理和结构,讨论参数辨识的方法,以及未来可能的研究方向。

一、双馈异步风力发电机的原理和结构双馈异步风力发电机由风轮、转子、变压器、逆变器和电网组成。

其基本原理是通过风轮受到的风力驱动转子旋转,产生的机械能通过变压器和逆变器转换成电能,并输入到电网中。

双馈异步风力发电机与传统的固定转子异步发电机相比,具有转矩平稳、输出功率高、噪音低等优点。

二、双馈异步风力发电机参数辨识的方法1. 试验法:通过搭建试验平台,采集双馈异步风力发电机在运行过程中的电流、电压、速度等数据,利用系统辨识方法进行参数的估计。

试验法需要高昂的成本和大量的时间投入,但可以获取具有较高精度的参数估计结果。

2. 基于数学模型的辨识方法:利用数学建模方法建立双馈异步风力发电机的数学模型,然后利用系统辨识方法对模型进行参数辨识。

该方法不需要进行试验,成本较低,但需要对风力发电机的工作原理和电气特性有较深入的理解。

3. 人工智能方法:利用人工智能算法,如神经网络、遗传算法等,对双馈异步风力发电机的参数进行辨识。

这种方法具有较高的自适应性和鲁棒性,但需要大量的数据支持和计算资源。

三、双馈异步风力发电机参数辨识的挑战和应对双馈异步风力发电机参数辨识面临以下挑战:1. 参数难以测量:双馈异步风力发电机的某些参数难以直接测量,需要通过间接手段进行辨识。

2. 参数受环境影响较大:风力发电机的工作环境复杂多变,受到风速、湍流、温度等因素的影响,导致参数辨识的结果不稳定。

3. 系统非线性:双馈异步风力发电机的系统具有非线性特性,使得参数辨识更加困难。

风电机组功率模型参数辨识及风资源利用率评估

风电机组功率模型参数辨识及风资源利用率评估

风电机组功率模型参数辨识及风资源利用率评估摘要:近年来,我国整体经济建设发展非常迅速,人们生活水平不断提高,对于能源的需求与日俱增。

电力系统为实时平衡系统,电网调度运行的目标是保持发用电实时平衡。

风电出力主要受气候和环境因素的影响,随机变化的风速、风向导致风电场输出功率具有显著的随机性和波动性特征。

随机波动的风电大规模并入电网,给电网的安全、稳定运行带来了挑战。

关键词:风电机组;功率模型参数辨识;风资源利用率评估引言高新技术的快速发展给予了我国各行业新的发展机遇和发展方向,使得我国提前进入现代化科学技术发展阶段。

风能的间歇性、随机性和波动性使得风电机组发电性能偏离设计指标、风资源利用率低、稳定性差,这给电网的安全运行和经济调度带来极大挑战。

挖掘风电场大数据的内涵,建立高精度的风电机组功率特性(风速-功率)模型,准确评估风电机组的实际性能及其风资源利用率,有效预测风电功率是大规模风电并网必须予以解决的关键问题。

1我国风力发电的发展趋势继续研发大容量机组,提升机组单机容量。

风电机组的单机容量升高可降低机组运行中的成本,提升机组运行的规模效应。

为了适应大容量的风电机组,需要实现机组结构设计的轻盈化、柔性和紧凑性,如设计直驱动系统,采用高新复合材料加长风机叶片等。

2020年,国内首台10兆瓦海上风电机组在海上风电场成功并网发电。

这是目前我国自主研发的单机容量亚太地区最大、全球第二大的海上风电机组,刷新了我国海上风电单机容量历史纪录。

风电技术发展趋势。

针对我国风电技术中存在的问题,风电技术的未来发展趋势主要集中在双馈异步发电技术,直驱式、全功率变流技术,低电压穿越技术,全功率变流技术,提升大型机组关键部件性能,加大大容量直驱风电机组的研发。

在机组运行将引入智能控制技术,如研究改进的神经网络最佳功率跟踪控制策略,整机设计中融入智能控制技术。

通过风电技术的研发及创新应用,确保我国风电系统和电网的稳定、安全运行。

风电场等值建模和参数辨识研究

风电场等值建模和参数辨识研究

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风力机参数的可辨识分析

风力机参数的可辨识分析

风力机参数的可辨识分析张仰飞1,2,袁 越1,陈小虎2,胡 建3,吴博文1(1.河海大学电气工程学院,江苏省南京市210024;2.南京工程学院电力工程学院,江苏省南京市211167;3.国电南瑞科技股份有限公司,江苏省南京市210061)摘要:风力机是风电机组吸收和转化风能的关键设备,准确的模型和参数是机组优化运行和控制的基础。

文中基于风力机常用的高精度数学模型,运用计及实际运行工况的风力机的可测量量,进行参数的可辨识性理论分析,结果表明风力机的参数可辨识。

关键词:风力发电;风力机;参数辨识中图分类号:TM614;TM744收稿日期:2008207217;修回日期:2008211221。

江苏省六大人才高峰资助项目(072E 2026KX J07113);江苏省高校自然科学基金资助项目(07K JB470034KX J 07087)。

0 引言风能是清洁的可再生能源,由于环境污染和资源短缺等问题,风力发电得到了快速发展。

随着风电装机容量的增长,相关技术问题成为广大专家和学者的研究热点,研究文献和研究成果很多[129],极大地促进了风电技术应用的提升和发展。

风电系统的建模研究是关键的基础性研究课题。

模型和参数的准确度,既直接关系到风电系统优化运行和安全稳定控制,又影响到电网的安全稳定运行与控制。

风电系统的建模研究有风场的单机组建模和风场的总体动态等值,都必须以单机组各组成部分的精确建模为基础。

风力机是风电系统的原动机,针对风力机高度非线性的特性,国外大量文献提出和运用的风力机的数学模型[429],一般是直接用非线性函数描述风力机。

文献[4]对定桨矩风力机参数辨识问题进行了较深入的研究,运用的是六参数模型。

按照最大风能吸收的原则,在运行过程中,当风速低于额定风速时,需要调节叶尖速比和桨矩角,使风能捕获系数保持最大值或接近最大值,从而保证尽可能吸收和利用风能,因此变速变桨矩控制技术在风力机上得到了发展和运用,特别是1.5MW 及以上大容量风力发电机组更是广泛应用。

风力发电机控制中的参数辨识技术

风力发电机控制中的参数辨识技术
本文在比较国内外各种电力系统研究软件之后,介绍了目前国内权威的电力系统研究软件——“PSASP(PowerSystemAnalysisSoftwarePackage电力系统综合分析程序)”。本文作者使用PSASP的UPI(UserProgramInterface用户程序接口)调用动态连接库文件建立了风速和风力机模型、风力异步发电机潮流和暂态分析模型、变速恒频双馈风力发电机潮流和暂态分析模型,在PSASP中对风力发电系统进行计算,分析了风力发电系统的运行特性。具体来说,本文运用PSASP的UPI程序模拟了基本风、渐变风、阵性风、随机风四种风速的变化过程和风力机的机械转矩输出特性。介绍了异步风力发电机的运行原理、变化的PQ潮流计算模型和3阶暂态计算模型。运用PSASP的UPI程序分析了风电场功率——电压的静态特性;机端电容对电压的影响;线路参数
建立了电网侧逆变器的状态空间模型,在该模型的基础上讨论了开关频率固定的电流跟踪控制方法,并利用级数的方法证明了该方案的稳定性。并使用自寻优的方法确定了控制环节的参数,使系统具备了更好的动态响应。
根据风力发电系统的特点,讨论了基于转子磁场间接定向电流型矢量控制系统。分析了这种方法应用在风力发电中所涉及到的各个环节。论文分析了电流跟踪控制方法在感应电机控制中的应用,并且将FIR数字滤波器应用在其中,使用FIR数字滤波器,使得电流跟踪控制方法得以实现,并且提高了系统的稳定性和抗干扰性。
,大大改善了s48/750kW机组的运行可靠性。
针对由鼠笼异步电机组成的变速恒频风力发电系统,建立了变速变距风力发电机组吸收风功率的模型。对并网和停机时的传动链受力情况进行了分析;对运行过程的转速控制方式和转矩控制方式下的工作情况和转矩冲击进行了详细研究,指出各自特点及适用范围。讨论了在转速控制方式下,减小由风速突变而引起的转矩冲击的方法。

风电机状态参数

风电机状态参数

风电机组状态参数检测1.转速风力发电机组转速的测量点有两个:即发电机转速和风轮转速。

转速测量信号用于控制风力发电机组并网和脱网,还可用于起动超速保护系统,当风轮转速超过设定值n1 或发电机转速超过设定值n2 时,超速保护动作,风力发电机组停。

风轮转速和发电机转速可以相互校验。

如果不符,则提示风力发电机组故障。

2.温度有8 个点的温度被测量,用于反映风力发电机组系统的工作状况。

8 个点包括:这①齿轮箱油温;②高速轴承温度;③大发电机温度;④小发电机温度;⑤前主轴承温度;⑥后主轴承温度;⑦控制盘温度(主要是晶闸管的温度);⑧控制器环境温度。

由于温度过高引起风力发电机组退出运行,在温度降至允许值时,仍可自动起动风力发电机组运行。

3.机舱振动为了检测机组的异常振动,在机舱上应安装振动传感器。

传感器由一个与微动开关相连的钢球及其支撑组成。

异常振动时,钢球从支撑它的圆环上落下,拉动微动开关,引起安全停机。

重新起动时,必须重新安装好钢球。

机舱后部还设有桨叶振动探测器(TAC84 系统)。

过振动时将引起正常停机。

4.电缆扭转由于发电机电缆及所有电气、通信电缆均从机舱直接引入塔筒,直到地面控制柜。

如果机舱经常向一个方向偏航,会引起电缆严重扭转因此偏航系统还应具备扭缆保护的功能。

偏航齿轮上安有一个独立的记数传感器,以记录相对初始方位所转过的齿数。

当风力机向一个方向持续偏航达到设定值时,表示电缆已被扭转到危险的程度,控制器将发出停机指令并显示故障。

风力发电机组停机并执行顺或逆时针解缆操作。

为了提高可靠性,在电缆引入塔筒处(即塔筒顶部),还安装了行程开关,行程开关触点与电缆相连,当电缆扭转到一定程度时可直接拉动行程开关,引起安全停机。

为了便于了解偏航系统的当前状态,控制器可根据偏航记数传感器的报告,以记录相对初始方位所转过的齿数显示机舱当前方位与初始方位的偏转角度及正在偏航的方向。

5.机械刹车状况在机械刹车系统中装有刹车片磨损指示器,如果刹车片磨损到一定程度,控制器将显示故障信号,这时必须更换刹车片后才能起动风力发电机组。

风电机组驱动系统参数辨识_潘学萍

风电机组驱动系统参数辨识_潘学萍

t tw
s Ed
Eq
0.512 4 0.479 9 0.018 0 0.003 1 0.053 5
0.000 8 0.051 2 0.530 7 0.009 9 0.488 2
0.000 1 0.002 1 0.007 1 1.017 5 0.022 7
(4)
2 风速激励下的系统动态
2.1 初值计算 以图 1 所示系统为例,风力发电机通过升压变 及输电线路并联于无穷大母线。元件参数见表 1。 根据受扰前所测得的发电机的稳态转速 r0 , 由 t0 r0 1 s0 得风力机的初始转速以及初始滑 差 s0 ;根据受扰前测得的发电机功率 Pe0 可得初始
潘学萍,高远,金宇清,鞠平
(河海大学 能源与电气学院,江苏省 南京市 211100)
Parameter Identification of Drive System for Fixed-Speed Wind Power Generation Units
PAN Xueping, GAO Yuan, JIN Yuqing, JU Ping
第 37 卷 第 7 期 2013 年 7 月 文章编号:1000-3673(2013)07-1990-05
电 网 技 术 Power System Technology 中图分类号:TM 315 文献标志码:A
Vol. 37 No. 7 Jul. 2013 学科代码:470·4054
风电机组驱动系统参数辨识
0.764 8 j 3.109 6;3,4=6.901 8 j 25.472 5;5= 14.137 1。各状态量的参与因子见表 2。
Tab. 2
状态量
表 2 各状态量的参与因子 Participation factor of each state variable

风电机组状态参数检测

风电机组状态参数检测

风电机组状态参数检测1.转速风力发电机组转速的测量点有两个:即发电机转速和风轮转速。

转速测量信号用于控制风力发电机组并网和脱网,还可用于起动超速保护系统,当风轮转速超过设定值n1或发电机转速超过设定值n2时,超速保护动作,风力发电机组停。

风轮转速和发电机转速可以相互校验。

如果不符,则提示风力发电机组故障。

2.温度有8个点的温度被测量,用于反映风力发电机组系统的工作状况。

这8个点包括:①齿轮箱油温;②高速轴承温度;③大发电机温度;④小发电机温度;⑤前主轴承温度;⑥后主轴承温度;⑦控制盘温度(主要是晶闸管的温度);⑧控制器环境温度。

由于温度过高引起风力发电机组退出运行,在温度降至允许值时,仍可自动起动风力发电机组运行。

3.机舱振动为了检测机组的异常振动,在机舱上应安装振动传感器。

传感器由一个与微动开关相连的钢球及其支撑组成。

异常振动时,钢球从支撑它的圆环上落下,拉动微动开关,引起安全停机。

重新起动时,必须重新安装好钢球。

机舱后部还设有桨叶振动探测器(TAC84系统)。

过振动时将引起正常停机。

4.电缆扭转由于发电机电缆及所有电气、通信电缆均从机舱直接引入塔筒,直到地面控制柜。

如果机舱经常向一个方向偏航,会引起电缆严重扭转因此偏航系统还应具备扭缆保护的功能。

偏航齿轮上安有一个独立的记数传感器,以记录相对初始方位所转过的齿数。

当风力机向一个方向持续偏航达到设定值时,表示电缆已被扭转到危险的程度,控制器将发出停机指令并显示故障。

风力发电机组停机并执行顺或逆时针解缆操作。

为了提高可靠性,在电缆引入塔筒处(即塔筒顶部),还安装了行程开关,行程开关触点与电缆相连,当电缆扭转到一定程度时可直接拉动行程开关,引起安全停机。

为了便于了解偏航系统的当前状态,控制器可根据偏航记数传感器的报告,以记录相对初始方位所转过的齿数显示机舱当前方位与初始方位的偏转角度及正在偏航的方向。

5.机械刹车状况在机械刹车系统中装有刹车片磨损指示器,如果刹车片磨损到一定程度,控制器将显示故障信号,这时必须更换刹车片后才能起动风力发电机组。

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风电机组参数辨识流程
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风电机组是目前大力发展的清洁能源之一,其具有无污染、可再生等特点,在全球范围内得到了广泛的应用。

风电机组的有效参数辨识是保证其安全稳定运行的重要环节。

本文将着重介绍风电机组参数辨识的流程及相关内容,以帮助读者更好地了解风电机组参数辨识的重要性以及具体实施步骤。

一、背景介绍
风电机组在我国已经得到了广泛的应用,其发电效率和稳定性直接影响到能源的可持续利用。

为了更好地监测和控制风电机组运行状态,需要对其参数进行准确辨识。

风电机组参数辨识是指通过实验数据和数学建模的方法,确定风电机组的模型参数,包括风机特性、机械特性等,从而为后续的控制策略提供支持。

二、风电机组参数辨识的重要性
1. 提高运行效率
通过对风电机组参数进行准确辨识,可以更好地了解其运行特性,有针对性地进行控制和调节,提高风电机组的发电效率,降低运行成本。

2. 保证系统安全稳定
准确的参数辨识可以为系统的安全稳定运行提供重要保障,及时发现并排除潜在故障,保证风电机组的长期可靠性。

3. 优化维护计划
根据风电机组的实际参数,可以制定科学合理的维护计划,延长设备的使用寿命,提高设备的经济效益。

三、风电机组参数辨识流程
1. 数据采集
首先需要准备相应的数据采集设备,对风电机组进行实时监测,获取运行过程中的各项参数数据,包括风速、发电功率、转速等。

2. 数据处理
将采集到的数据进行处理,包括数据清洗、异常值处理、数据对齐等,
确保数据的准确性和完整性,为参数辨识提供可靠的数据基础。

3. 参数估计
采用系统辨识方法,建立合适的数学模型,对风电机组的参数进行估计,包括最大功率点追踪控制、风机特性识别等。

4. 参数验证
将估计得到的参数与实际运行数据进行比对,验证参数辨识的准确性和可靠性,对误差进行分析和修正,确保参数辨识结果的精准性。

5. 参数优化
根据参数辨识结果,优化风电机组的控制策略,提高系统的响应速度和稳定性,实现风电机组的最佳性能。

四、风电机组参数辨识的方法
1. 神经网络方法
神经网络是一种较为常用的系统辨识方法,通过建立神经网络模型对风电机组的参数进行学习和推测,具有较高的准确性和泛化能力。

2. 系统辨识方法
系统辨识是一种数学建模方法,通过对风电机组的数学描述进行参数估计,可以有效地提高系统的控制性能和稳定性。

3. 遗传算法方法
遗传算法是一种模拟生物进化过程的优化方法,可以通过不断演化和优化来寻找最优的参数组合,对复杂系统参数的辨识具有一定的优势。

五、结论与展望
风电机组参数辨识是保证风电机组安全稳定运行的重要环节,通过合理有效的参数辨识方法,可以提高系统的控制性能和经济效益。

未来随着风电技术的不断发展,风电机组参数辨识的研究将会得到进一步深化和完善,为风电行业的可持续发展提供更有力的支持。

综上所述,风电机组参数辨识流程涉及数据采集、处理、参数估计、验证和优化等多个环节,需要结合实际情况选择合适的辨识方法,以提升风电机组的性能和安全性。

希望本文介绍的内容能为相关领域的研究者和工程师提供一定的参考和借鉴,共同推动风电技术的进步和应用。

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