基于速度反馈减小风机疲劳载荷的独立变桨控制
同济大学 电子与信息工程学院, 上海 201800
Independent variable pitch control based on speed feedback for reducing wind turbine fatigue load
College of Electronic and Information Engineering, Tongji University, Shanghai 201800, China
摘要 根据空气动力学原理,分析了桨叶转动过程中的振动受力情况,为了减小风力机对塔身产生的疲劳载荷,提出了一种基于振动速度补偿反馈的PID风机独立变桨控制方法,即在原独立变桨控制的基础上,提取三桨叶的振动速度信号作为各自的桨距角的补偿角,得到的新桨距角作为控制系统的输入．仿真结果表明:该方法在能够保正风力机稳定输出功率的基础上,有效地减小了桨叶的振动速度以及振动位移差,从而减小了桨叶对风力机塔身造成的疲劳载荷,提高了风力机运行的可靠性,延长了风力机的使用寿命．
关键词 ：
风机 ,
速度反馈 ,
疲劳载荷 ,
独立变桨 ,
振动 ,
补偿角
Abstract ：According to the aerodynamic principles, the blade stress situation during the rotation process was analyzed. In order to reduce the fatigue load by wind turbine, a new PID wind turbine individual pitch control method was proposed with speed feedback as compensation angle for each blade. The simulation results show that the new method can keep output power stable and decrease blade vibration speed effectively, and the difference of vibration displacement is reduced to lead to the great reduction of fatigue load by wind turbine. The reliability and the life of wind turbine are improved by the proposed method.
Key words ：
wind turbine
speed feedback
fatigue load
independent variable pitch
vibration
compensation angle
收稿日期: 2015-03-17
基金资助: 上海市科学技术委员会科研计划项目(11JC1413000)
作者简介 : 苏永清(1972—),男，上海人,副教授(yongqingsu@163.com),主要从事大型风力发电技术的研究.
李飞龙(1990—),男，上海人,硕士研究生(feilong-863@163.com),主要从事风机独立变桨控制的研究.
引用本文:
苏永清, 李飞龙, 岳继光, 陈峰. 基于速度反馈减小风机疲劳载荷的独立变桨控制[J]. 江苏大学学报（自然科学版）, 2016, 37(1): 55-59.
SU Yong-Qing, LI Fei-Long, YUE Ji-Guang, CHEN Feng. Independent variable pitch control based on speed feedback for reducing wind turbine fatigue load[J]. Journal of Jiangsu University(Natural Science Eidtion)
, 2016, 37(1): 55-59.
链接本文:
http://zzs.ujs.edu.cn/xbzkb/CN/10.3969/j.issn.1671-7775.2016.01.011 或 http://zzs.ujs.edu.cn/xbzkb/CN/Y2016/V37/I1/55
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