針對150 kW水平軸潮流發(fā)電裝置的功率限定控制問題,研制比例-積分變槳控制系統(tǒng),基于葉素-動量理論和發(fā)電機拖動試驗,建立發(fā)電裝置變槳控制特性仿真模型;針對2種不同的最大流速條件,從變槳機構(gòu)槳距角最小調(diào)整步長、槳距角定位誤差2個方面,對于流速超過額定值范圍內(nèi)機組輸出功率的振蕩變化情況進行分析和研究。研究結(jié)果表明:變槳機構(gòu)的最小槳距角調(diào)整步長和槳距角定位誤差對于機組的功率限定控制有較大的影響,減小最小調(diào)整步長和槳距角位置誤差,能有效改善控制效果;對于研制的150 kW水平軸潮流發(fā)電裝置來說,變槳機構(gòu)的最小調(diào)整步長應(yīng)小于0.6°,槳距角定位精度應(yīng)不大于±0.1°。 

【文章來源】：太陽能學報. 2020,41(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

控制系統(tǒng)組成

在發(fā)電機的輸出端設(shè)置電壓、電流傳感器，在機組工作過程中實時采集發(fā)電機輸出的電壓和電流，并計算發(fā)電機實時輸出功率。變槳控制系統(tǒng)將發(fā)電機的輸出功率作為控制輸入量，并與額定功率進行比較，根據(jù)發(fā)電機輸出功率的情況，對機組進行變槳調(diào)整和控制，如圖2所示。對于水平軸潮流能的功率限定變槳控制來說，一般采取比例積分PI控制方法。PI控制器的槳距角控制增量Δβ的計算方法為：

對150 k W永磁發(fā)電機進行拖動試驗，測定輸入-輸出特性。拖動試驗如圖3所示。在發(fā)電機輸入端設(shè)置JY4-1000扭矩/轉(zhuǎn)速傳感器，發(fā)電機負載柜最大功率為450 k W，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為DP900交流變頻電力回饋測功系統(tǒng)和8962C1功率分析儀。拖動試驗的結(jié)果如圖4所示。圖4a中“理論值”曲線為發(fā)電機的理想功率特性曲線。由圖4a可知，拖動試驗過程中發(fā)電機的工作特性與理想特性曲線非常接近；尤其在額定轉(zhuǎn)速1500 r/min附近，試驗特性曲線與理想特性曲線交叉重合，基本接近發(fā)電機在相應(yīng)轉(zhuǎn)速下的最佳工作點。在額定工作點附近，利用試驗值得到的特性曲線能夠較為準確地描述發(fā)電機的工作特性。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]海洋潮流能發(fā)電裝置綜述[J]. 王世明,任萬超,呂超.  海洋通報. 2016(06)
[2]水平軸潮流能發(fā)電機組變槳距系統(tǒng)研究[J]. 馬舜,李偉,劉宏偉,林勇剛.  太陽能學報. 2011(11)
[3]海洋潮流能發(fā)電機組控制系統(tǒng)開發(fā)[J]. 王剛,厲文超,王樹杰,王建國,李坤.  電力系統(tǒng)自動化. 2010(14)
[4]海洋潮流能的估算[J]. 鄭志南.  海洋通報. 1987(04)



本文編號：3103225