1、“.....随着风轮转速的减小,发电机的功率不断修正,沿曲线变化。随着风轮转速降低,风轮功率与发电机功率之差减小,最终二者将在点交汇。转速恒定区如果保持定,即使没有达到额定功率,发电机最终将达到其转速极限,此后风力机进入转速恒定区。在这个区域,随着风速的增大,发电机转速保持恒定,功率在到达极限之前直增大,风力机在较小的兄区工作。功率恒定区随着功率的增大,发电机最终将达到其功率的极限。在功率恒定区,改变风轮桨叶的节距角,使值迅速降低,从而保持功率不变。第四章变桨距变速风力发电机组设计变桨距变速风力发电机组总控制策略根据变桨变速风力发电机组在不同区域的运行情况,将基本控制策略确定为低于额定风速时,跟踪曲线,以获得最大能量高于额定风速时,跟踪曲线,并保持输出稳定。假设起动前发电机组的桨叶节距角处于恒定角度。当风速达到起动风速后,风轮转速由零增大到发电机可以切入的转速,值不断上升,风力发电机组开始作发电运行。通过对发电机转速进行控制,风力发电机组逐渐进入恒定区,这时机组在最佳状态下运行。随风速增大,转速也增大,最后达到个允许的最大值,这时,只要功率低于允许的最大功率,转速便保持恒定......”。
2、“.....发电机组进入功率恒定区,这时随风速的增大,必须使值减小,使叶尖速比减少的速度比在转速恒定区更快,从而使风力发电机组在较小的值下作恒功率运行。高于额定风速时,变速风力发电机组的变速能力主要用来提高传动系统的柔性。为了获得良好的动态特性和稳定性,在高于额定风速的条件下采用桨叶节距控制能够取得更为理想的效果。因为在高于额定风速时,我们追求的是稳定的功率输出,采用变桨距调节,可以限制转速变化的幅度。当桨叶节距角向增大方向变化时,值得到了迅速有效的调整,功率为最大允许值。低于额定风速时,采用控制器改变发电机定子电压,以此调节发电机反力矩来改变转速,选取,,桨叶节距角最初被置为。高于额定风速时,采用控制器调节桨叶节距角来改变值,选取,,。当风速变化时,各种风况下输出功率和发电机转速的仿真结果如下所示当风速变化时,各种风况下输出功率和发电机转速的仿真结果如下所示当风速时,即风力发电机达到额定功率后,异步电动机的输出功率和转速的仿真如下图图所示。从仿真结果可以看出在低风速和高风速的起始阶段,输出功率和发电机转速都有定程度的超调和波动,尤其是在高风速时,输出功率超过允许的最大值......”。
3、“.....这是因为控制器过分依赖于控制对象的模型参数及理论推导假设条件太严格,对于模型参数变化范围大非线性多变量的系统,难以满足要求。为了让风力发电机能够平稳的运行,并减少磨损延长寿命,设计好的控制器对风力发电机组进行控制是很必要的。本章小结本章介绍了变桨距变速风力发电机组并制定了总的控制策略,在建立了数学模型的基础上,设计了控制器并进行了仿真,结果未能达到满意效果,还需设计理想的控制器。第五章结论风力发电是涉及空气动力学自动控制机械传动电机学力学材料学等多学科的综合性高技术系统速比以获得最大风能高风速时能利用风轮转速的变化,储存或释放部分能量,提高传动系统的柔性,使功率输出更加平稳,其功率曲线如图所示。因而在更大容量上,调速风力发电机组将取代恒速风力发电机组而成为风力发电机的主力机型。调速风力发电机组的控制主要分成两个部分在额定风速以下时,调节发电机转速使之跟随风速变化,以获得最佳叶尖速比因此可作为跟踪问题来处理在高于额定风速时,主要通过变桨距系统改变桨叶桨距来限制风力机获取能量,使风力发电机组保持在额定值发电,并使系统失速负荷最小化......”。
4、“.....个通过电力电子装置控制发电机的转速,另个通过伺服系统控制桨叶桨距角。由于风力机可获取的能量随风速的三次方增加,因此在输入量大幅度地快速地变化时,要求控制增益也随之改变,通常选用标准工控制器。近年来,由于模糊逻辑控制技术在工业控制领域的巨大成功,基于模糊逻辑控制的智能控制技术将引入调速风力发电机组控制系统中。基本特性风力机的特性通常由簇功率系数的性能曲线来表示,功率系数是风力机叶尖速比的函数,如图所示。对于恒速风力发电机组,发电机转速的变化只比同步转速高百分之几,但风速的变化范围可以很宽。叶尖速比也可以在很宽范围内变化,因此它只有很小的机会运行在点。在风速定的情况下,风轮获得的功率将取决于功率系数。如果在任何风速下,风力机都能在点运行,便可增加其输出功率。根据图,在任何风速下,只要使得风轮的叶尖速比就可维持风力机在下运行。这就是调速风力发电机组进行转速控制的基本目标。但是由于风速测量的不可靠性,才良难建立转速与风速之间直接的对应关系。实际上我们并不是根据风速变化来调整转速的。为了不用风速控制风力机,可以修改功率表达式,以消除对风速的依赖关系,按已知的和计算......”。
5、“.....则可以导出功率是转速的函数,立方关系仍然成立,即最佳功率与转速的立方成正比从理论上讲,输出功率是无限的,它是风速立方的函数。但实际上,由于机械强度和其他物理性能的限制,输出功率是有限度的,超过这个限度,风力发电机组的些部分便不能工作。因此变速风力发电机组受到两个基本限制功率限制,所有电路及电力电子器件受功率限制转速限制,所有旋转部件的机械强度受转速限制。变速风力发电机组运行区域恒定区在恒定区,风力发电机组受到功率转速曲线控制,用目标功率与发电机实测功率之偏差驱动系统达到平衡。功率转速特性曲线的形状由和决定。图给出了转速变化时不同风速下风力发电机组功率与目标功率的关系。如图,假定风速是,点是转速为转分时发电机的工作点,点是风力机的工作点几,它们都不是最佳点。由于风力机的机械功率大于电功率,过剩的功率使转速增大,它等于和两点的功率之差。随着转速增大,目标功率遵循曲线持续增大。同样,风力机的工作点也沿曲线变化。工作点和最终将在点交汇,风力机和发电机在点功率达到平衡。当风速是时,发电机的工作点是,风力机的工作点是。由于发电机负荷大刊孔力机产生的机械功率......”。
6、“.....凝结水泵,循环水泵以及这些部件之间的连接管道组成影响凝汽器真空的因素凝汽器真空的形成是由于在凝汽器内蒸汽和凝结水气液两相之间存在的个平衡压力。蒸汽凝结时的温度越低,凝汽器内的绝对压力越低。凝汽器的真空度为真空度影响凝汽器真空的因素很多,如凝汽器结构和管材凝汽器冷却面积冷却水量冷却水温真空系统严密性真空系统抽气能力热力系统疏水量等。其中有些参数已在设计制造环节中确定。如凝汽器的内部结构和管材抽气系统布置和容量等有些是受气候和环境因素影响,如循环水温度有些则是受安装运行的影响,如管系结垢漏空气循环水量等提高凝汽器真空的措施尽量降低冷却水温度提高冷却设备效率保证均压箱压力,冷凝器水位正常保证前后汽封正常有意的话可以将射水抽气气改为真空泵真空严密性真空严密性差的危害汽轮机真空严密性差的危害主要表现在以下三个方面,是真空严密性差时,漏入真空系统的空气较多,射水抽气器或水环真空泵不能够将漏入的空气及时抽走,机组的排汽压力和排汽温度就会上升,这无疑要降低汽轮机组的效率,增加供电煤耗,并可能威胁汽轮机的安全运行,另方面,由于空气的存在,蒸汽与冷却水的换热系数降低......”。
7、“.....二是当漏入真空系统的空气虽然能够被及时地抽出,但需增加射水抽气器或真空泵的负荷,浪费厂用电及工业用水。三是由于漏入了空气,导致凝汽器过冷度过大,系统热经济性降低,凝结水溶氧增加,可造成低压设备氧腐蚀。对于汽轮机来说,真空的高低对汽轮机运行的经济性有着直接的关系,真空高,排汽压力低,有效焓降较大,被循环水带走的热量越少,机组的效率越高,当凝汽器内漏入空气后,降低了真空,有效焓降减少,循环水带走的热量增多。通过凝汽器的真空严密性试验结果,可以鉴定凝汽器的工作好坏,以便采取对策消除泄漏点。因真空系统的漏空气量与负荷有关,负荷不同,处于真空状态的设备系统范围不同,凝汽器内真空也不同,漏空气量也不同,而且相同的空气漏量,在负荷不同时真空下降的速度也不样。为此,法规规定,做真空严密性试验时,负荷应在额定负荷有的机组是在额定负荷下进行。真空下降速度小于为合格,超过时应查找原因。另外,在试验时,当真空低于,排汽温度高于时,应立即停止试验,恢复原运行工况。影响真空严密性的因素轴封风机出力过大轴加水位过低汽封间隙过大或受损,汽封压力过小,低压侧汽封处漏空气处于负压侧的加热器空气门,管道,法兰......”。
8、“.....密封水异常漏空气汽封系统的二档漏气调整过小轴加水封筒漏空气或自动调节异常低压缸排大气安全门不严漏气真空破坏门密封不正常凝汽器汽侧热负荷过大汽化现象,凝汽器有泄漏提高真空严密性的措施正常情况下每月进行次真空严密性试验。真空严密性指标不合格时,应及时进行运行中的检漏,或利用停机机会灌水检漏。利用机组检修机会,调整低压轴封间隙,处理低压缸水平结合中分面变形等问题,消除真空系统各漏点。大修后或真空系统有工作时,应进行真空严密性试验。机组大修时应对凝结器即真空系统进行灌水检漏,轮转速减小。随着风轮转速的减小,发电机的功率不断修正,沿曲线变化。随着风轮转速降低,风轮功率与发电机功率之差减小,最终二者将在点交汇。转速恒定区如果保持定,即使没有达到额定功率,发电机最终将达到其转速极限,此后风力机进入转速恒定区。在这个区域,随着风速的增大,发电机转速保持恒定,功率在到达极限之前直增大,风力机在较小的兄区工作。功率恒定区随着功率的增大,发电机最终将达到其功率的极限。在功率恒定区,改变风轮桨叶的节距角,使值迅速降低,从而保持功率不变......”。
9、“.....将基本控制策略确定为低于额定风速时,跟踪曲线,以获得最大能量高于额定风速时,跟踪曲线,并保持输出稳定。假设起动前发电机组的桨叶节距角处于恒定角度。当风速达到起动风速后,风轮转速由零增大到发电机可以切入的转速,值不断上升,风力发电机组开始作发电运行。通过对发电机转速进行控制,风力发电机组逐渐进入恒定区,这时机组在最佳状态下运行。随风速增大,转速也增大,最后达到个允许的最大值,这时,只要功率低于允许的最大功率,转速便保持恒定。达到功率极限后,发电机组进入功率恒定区,这时随风速的增大,必须使值减小,使叶尖速比减少的速度比在转速恒定区更快,从而使风力发电机组在较小的值下作恒功率运行。高于额定风速时,变速风力发电机组的变速能力主要用来提高传动系统的柔性。为了获得良好的动态特性和稳定性,在高于额定风速的条件下采用桨叶节距控制能够取得更为理想的效果。因为在高于额定风速时,我们追求的是稳定的功率输出,采用变桨距调节,可以限制转速变化的幅度。当桨叶节距角向增大方向变化时,值得到了迅速有效的调整,功率为最大允许值。低于额定风速时......”。
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