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2014北京國際風能大會之“風電機組總體設計”專場——金風科技周桂林:硬件在環仿真技術在風力發電開發與測試中的應用

2014-10-24 來源:2014北京國際風能展 瀏覽數:1028


    第一幅圖是我們的葉輪,包括變槳柜,帶傳動,變槳流程等等。另外是載荷,它是一個液壓傳動。這是全功率的硬件在環仿真實驗臺分布,我們能夠實現全功率的拖動等。我們如果把右側的圖片,也能夠施加到傳動鏈上就可以實現一個故障穿越功能,還有我們風速電網波動對傳動系統的變形及振動影響測試。這是新型風電場控制硬件在環實現的一個示意圖,我們可以通過單機模擬的風電場的一個群,或者說我們模擬一個風電場的仿真和每個單機的控制器進行通訊,然后給定一個主的風電場控制器,這個控制器才能夠具備優先級,比我們的單機控制器要高,定期的發布我們的控制命令,給定一些保護功能測試,同時具備一些知識庫,按照歷史和當前的運行環境和運行數據給定不同機組不同的控制目標。然后有一些算法級定期的向不同機組發布不同的控制參數,最后采集現場的運行狀態和處理情況。這就是我的匯報,大家有什么問題?
    劉琦:謝謝周工。仿真設計和仿真測試技術在風力發電整機設計研發當中是一個必備的手段。周工剛剛介紹的內容讓我們對這方面有了更多的了解。下面留兩個問題。
    提問1:我想請教一個問題,我剛才看到照片里面聯調實驗平臺,這里面輪轂跟葉片應該是放在一邊的,一般的變槳控制都是基于轉速偏差的PAD控制,但是如果是說拖動電機,拖著主軸轉,那么就是說,風速、槳距角跟轉速怎么對應。
    周桂林:我們只有一個風速是外部機率,把這個通過仿真實現,在仿真中有一個機組的模型,由這個風速我們會計算出它需要的變槳角度,需要的力距,就是得到轉速,把這個轉速放到拖動端,讓拖動端帶著被測試的發電機運行,同時把變槳命令發送到變槳系統,讓變槳去動作。同時,也把我們控制的電機力距通過變流器發送到發動機。唯一需要的問題是我們的拖動能否實現,比如我給定當前的轉速,它能否快速的響應,我們現在是能夠實現這個問題。
    提問1:我覺得在車間,或者實驗室的這種衡量,其實跟現場運行的工礦可能確實不是說很好的能夠擬合在一起,這個我覺得還是存在一個問題,以前我們在實驗臺碰到問題,比如我們想調變槳控制,因為槳速跟槳距角之間不能很好的匹配,導致原來PAD的參數可能在實驗室條件下不適用。這三者之間怎么能夠很好的對應起來。
    周桂林:對于仿真來說,在我們的測試環節確實很好對應,我們把所有的硬件全部拋開,使用純軟仿真,還有問題嗎?我們只要保證我們的拖動能夠實現電機和仿真中的電機是相同的轉速,就不存在相同的問題。
    提問2:我覺得今后能夠做研究是非常好的一步,就是能夠結合你的實際的風機的這些過程在實驗室建模里。可能叫仿真研究,這也可以這么叫,不過你這已經超出了仿真研究我覺得,實際上仿真里面有很多模型,這些模型你是仿真不出來的,必須做實驗來驗證,和兩頭來對。通常從風機這一塊你們可以做模擬研究,當然也可以做包括你現在說的這些東西,另外你是風力發電,風力發電的條件,理論這部分是一部分模擬研究,包括氣動,然后把這兩個部分,結合起來,有個連接的軟件,三部分連接起來,這么樣給出一個風機的整個設計是比較完整。你現在做的只是風機這部分的模擬相關的研究,當然方法上還可以再改進,真要把整個風電場發電這部分弄出來,前面這部分還要弄進去。剛好國家有兩個973,你可以跟他們慢慢討論。
    劉琦:我們以熱烈的掌聲再次感謝周工。

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閱讀上文 >> 2014北京國際風能大會之“風電機組總體設計”專場——荷蘭MECAL公司Eyal Taub:Hydrautrans—10兆瓦的創新概念的風力發電機
閱讀下文 >> 2014北京國際風能大會之“風電機組總體設計”專場——維斯塔斯孫立:維斯塔斯的2MW機組是如何給我們來降低度電成本

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