暴风状况下风力发电机机的控制策略
风力发电系统中的风机控制策略研究
风力发电系统中的风机控制策略研究随着气候变化和能源需求的不断增长，风力发电作为一种可再生能源，在全球范围内得到了广泛应用。
然而，由于风力发电受风速变化、失速和悬停等因素的影响，风机的控制策略成为了提高发电效率和可靠性的关键。
本文将讨论风力发电系统中常用的风机控制策略，并从理论和实践角度探索其优势和挑战。
一、最大功率点追踪控制策略最大功率点追踪控制策略是风力发电系统中最常见的控制策略之一。
其核心思想是在不同的风速下调整风机的转速，以达到最佳发电效率。
为了实现这一目标，需要根据当前风速对风机的动力响应进行建模，并设计适当的控制算法来实时调整转速。
最大功率点追踪控制策略的优势是能够最大限度地提高发电效率，进而实现更好的经济效益。
然而，该策略在风速变化较快和失速等复杂气象条件下的性能仍然存在一定挑战，需要进一步的研究和改进。
二、失速控制策略失速是指风机叶片在风速超过一定临界值时失去升力而停转的现象。
为了避免失速对风力发电系统的影响，研究人员开发了一系列失速控制策略。
其中最常用的是变桨控制和液压刹车控制。
变桨控制通过改变叶片的角度来调整风机的升力系数，从而控制风机的转速。
液压刹车控制则通过施加刹车力矩来实现风机的停转。
这两种策略都能有效地应对失速现象，提高风力发电系统的可靠性和安全性。
然而，失速控制策略在实践中面临的主要挑战是如何准确地判断失速发生的时刻和风速，以及如何快速而精确地实施相应的控制措施。
三、风机群控制策略风机群控制策略是指通过协调多台风机的运行，以达到更高的风能利用率和系统可靠性。
在风力发电场中，通过合理地调整风机的发电功率和转速，可以实现风力资源的最优分配。
目前，常用的风机群控制策略包括功率间歇控制、功率分配控制和联合控制等。
功率间歇控制策略通过适时地启停风机来平衡发电功率和系统负荷之间的差距。
功率分配控制策略则根据风机的特性和电网负荷情况，动态分配风机之间的发电功率。
联合控制策略则将多台风机视为一个整体，通过相互之间的通信和协作来实现最优控制。
风力发电机组控制策略优化
风力发电机组控制策略优化随着清洁能源的重要性日益凸显，风力发电作为一种环保、可再生的能源形式得到了广泛的应用。
而风力发电机组的控制策略对于发电效率和系统稳定性具有至关重要的作用。
本文将重点探讨风力发电机组控制策略的优化方案，旨在提高风力发电系统的整体性能。
目前，主要的风力发电机组控制策略包括：变桨角控制、变速风机控制以及混合控制等。
在实际应用中，选择合适的控制策略对于最大化风力发电系统的效益至关重要。
针对不同功率等级、风速和负载情况，需要灵活调整风电机的控制策略，以实现最佳发电性能。
首先，变桨角控制是目前最为广泛采用的控制策略之一。
通过调整叶片的桨距角，实现对转子速度和发电功率的控制。
在风速较低时，适当增大桨距角可以增加叶片对风的受力面积，提高转子速度；而在风速较高时，减小桨距角可以保护风机不受损坏。
此外，通过对风机的转子速度进行监测和控制，实现风力发电机组的稳态运行。
其次，变速风机控制是另一种常见的控制策略。
通过调整变速风机的风扇叶片转速，使其始终处于最佳运行状态。
在低风速时，提高叶片转速可以增加风机的转矩输出；而在高风速时，减小叶片转速可以有效控制发电机组的输出功率。
通过智能控制系统对变速风机进行精准调节，实现风力发电系统的高效稳定运行。
最后，混合控制策略结合了变桨角控制和变速风机控制的优点，综合考虑风速、负载和发电机组的特性，实现最佳的控制效果。
通过优化控制参数和算法，提高风力发电机组的整体性能和可靠性。
通过无人机巡检或远程监控系统，实时监测风场的风速和风向，为控制策略的优化提供数据支持。
综上所述，风力发电机组控制策略的优化是提高风力发电系统效率和稳定性的关键。
变桨角控制、变速风机控制和混合控制策略是当前主流的控制方式，根据不同工况灵活选择合适的控制策略，实现风力发电系统的最佳运行状态。
未来，随着智能化技术的不断发展，风力发电机组控制策略的优化将更加精准高效，为清洁能源领域的可持续发展提供有力支持。
风力发电机组控制方法改进策略分析
风力发电机组控制方法改进策略分析摘要：风力发电是目前世界上所有可再生资源中最具发展潜力及前景的能源创造方式。
因此在系统运行过程中，必须采取适当的方式对发电机组进行控制，并不断优化和改进。
在本文的分析中，主要阐述常见的风力发电机组控制方法，然后从不同的角度探讨风力发电机组控制方法改进策略，以期为相关人员提供有价值的参考，优化风力发电机组控制的方法、效果。
关键词：风力发电机组；机组控制方法；模变结构控制；人工神经网络在新时代的背景下，世界各国越来越重视节能环保工作。
基于此，风力发电技术得到了广泛的应用，一定程度上减少了火力发电对煤炭的消耗而产生的有毒物资，同时也不会对环境产生不良影响。
为了提高风力发电系统的稳定性，必须合理设置风力发电机组，同时将相应的控制方法应用在其中。
采用此种方式，可以为风力发电系统的运行提供基本保障，全面贯彻节能降耗的思想理念，为改善自然环境状态贡献力量。
1.常见的风力发电机组控制方法目前，在当前的风力发电机组控制中，有许多有效的控制方式。
通过比较发现，失速型风轮机的控制方法和双馈变速恒频型风轮机控制方法较为常见。
对此，笔者结合日常工作的经验对两种控制方法进行分析，主要内容如下：1.1 失速型风力发电机组控制稳定风轮机控制是风轮机控制中较为常见的一种方法。
其中，失速风机控制可分为变桨距失速型和固定桨距失速型两种。
在应用两种不同的机组控制方式时，定桨距失速型方式主要展示出风轮叶片失速状态下所产生的作用。
因此，能够在风力相对较大的情况下，保证风力发电机组能够对功率进行十分准确的控制。
随后，定桨距失速型控制方式便会利用机型之中包含的叶尖扰流器，及时修复极端状态下所产生的停机问题。
相比之下，变桨距失速型的控制方式则与定桨距失速型控制方式有明显不同。
具体来说，对风力发电机组进行变桨距失速型控制，主要是运用低风速条件下的桨距角，实现对机组运行功率的合理控制。
基于此，则可以通过改变叶片桨距角的方式，强化对机组输出功率的控制效果，保证风力发电机组能够更加稳定的运行[1]。
风力发电系统控制策略研究
风力发电系统控制策略研究随着全球能源需求不断增长，石油等化石燃料资源的枯竭也逐渐显现。
对于可再生能源的需求越来越高，其中风力发电逐渐受到了人们的关注和青睐。
然而，由于其天气条件的变化和风轮转动速度的不稳定，风力发电也存在一些问题，如何进行控制和优化风力发电已经成为目前亟需解决的问题。
风力发电可以提供清洁、可再生的电能，使其成为我们生活中的重要组成部分。
随着技术的不断进步，风力发电的效率和性能也在不断提高。
然而，风力发电系统控制策略问题是目前需要优先解决的。
风力发电系统包含风能转换系统、变压器和输电系统等组成，其控制策略主要有以下几种：1.最大功率点跟踪控制策略（MPPT）最大功率点跟踪控制策略是指在风力发电机组输出功率最大的工作状态，即最大功率点附近调整风力机转速和桨角，保持风轮叶片始终处于最佳状态，实现发电系统效率最大化。
MPPT控制策略的目标是稳定风机输出功率，提高风机的发电效率，减少功率损耗。
最大功率点跟踪控制策略已经被广泛应用到风力发电系统中,对于提高整个系统的效率起到了积极的作用。
2.暂态功率控制策略（TPC）暂态功率控制策略是指在风能转换系统出现变化时，如风速发生变化、传动机构出现故障等情况，通过调整风机转矩或桨角，使得风机输出功率保持在稳定值附近，控制能够更好地适应不同的外部环境变化。
3.场励控制策略（FEC）场励控制策略是指通过调节风机的发电机转速，间接改变风机输出功率的控制策略，对于控制系统的稳定性和抗干扰性有很好的保障作用，在风速较低的情况下能够提高风机输出功率。
除了上述的控制策略之外，还有其他一些控制策略，如基于模型预测控制的策略、建立时域模型等。
这些策略都有其独特的优势和适用场景，在实际应用中需要根据具体的市场和技术需求进行选择和调整。
然而，风力发电系统也存在着一些问题，如怎样利用多个风力发电机组的协同发电，以及如何提高系统效率，让风力发电在成本和经济效益上更具竞争力。
对于这些问题的解决，需要在控制策略的基础上进行进一步研究和优化。
风力发电系统的控制策略研究
风力发电系统的控制策略研究随着环保意识的逐渐加强，新能源的利用得到了更多的重视和发展。
风力作为一种可再生能源，具有环保、可持续和经济的特点，得到了广泛的应用。
然而，由于风力的不稳定性和风速的变化，风力发电系统常常受到控制困难的问题。
因此，研究风力发电系统的控制策略是十分必要和有意义的。
一、风力发电系统的基本结构风力发电系统由风轮、发电机、传动系统和控制系统等几大部分组成，其基本结构如下图所示。
风轮是风力发电系统的核心部分，也是将风能转化成电能的装置。
传动系统将风轮的旋转运动传递到发电机，发电机则将机械能转化成电能并输出到电网中，而控制系统则通过调节风轮的叶片角度、变换发电机的电路等方式，对风力发电系统进行调控和控制。
二、风力发电系统的控制策略风力发电系统的控制策略包括转速控制、功率控制和电压控制等多种方式。
下面将就其中几种控制策略进行阐述。
（一）转速控制转速控制是指在一定的风量范围内，通过调节风轮的转速，维持发电机的输出端电压和频率恒定，从而保证输出功率的稳定性。
一般来说，转速控制可以采用两种方式：变桨角控制和变流控制。
1、变桨角控制变桨角控制主要是通过改变风轮的桨叶角度，来改变风力对风轮的作用力和转速，进而控制输出功率的大小。
其中，桨叶角度的大小可以通过电机控制变桨机构进行调节。
2、变流控制变流控制是指通过改变发电机输出端的电压和电流大小，从而调节输出功率的大小。
一般来说，变流控制分为电流限制控制和电压控制两种方式。
（二）功率控制功率控制是指通过控制风能的转化效率，从而控制输出的电能功率。
在功率控制中，常见的控制方式有最大功率点跟踪和最小剩余能量控制等。
1、最大功率点跟踪最大功率点跟踪是指当风能输入变化时，通过调整发电机的电路参数，从而使得发电机输出功率恰好等于最大功率值。
其中，最大功率点可以通过变桨、变流等方式进行调节。
2、最小剩余能量控制最小剩余能量控制是指在电网中有电能储存时，通过控制风力发电机的输出功率，使得电网储存的剩余电能减少的速率最小，从而确保电网安全稳定。
风力发电机组控制策略研究
风力发电机组控制策略研究随着可再生能源产业的迅猛发展，风力发电作为其中的重要组成部分，正逐渐成为解决能源供需平衡和减少环境污染的有效途径。
风力发电机组控制策略的研究，对于提高风力发电的效率、降低运行成本以及保证系统可靠性具有重要意义。
本文将对风力发电机组控制策略的研究进行讨论，并针对当前面临的挑战提出相应的解决方案。
风力发电机组的控制策略可分为整机控制策略和发电机控制策略。
整机控制策略旨在优化风力机组的性能以及风能的利用率，包括速度控制策略、功率调整策略和最大功率点跟踪策略等。
而发电机控制策略主要涉及到发电机的转矩控制以及电网连接控制。
在整机控制策略方面，速度控制策略是一种常用的方法。
该策略通过调整风力发电机组的转子转速，使其在不同风速条件下都能工作在最佳转速范围，从而提高发电效率。
此外，功率调整策略也是一种常见的整机控制策略，其重点在于维持机组输出的电功率稳定，并进行功率平衡调节。
最大功率点跟踪策略则是通过实时测量风速和机组输出功率，并通过控制转矩和转速来跟踪最大功率点，从而最大限度地提高利用率。
发电机控制策略则是确保风力发电机组与电网稳定连接的关键。
发电机的转矩控制是其中的重要一环。
通过调整转矩实现风力机组对风速的快速响应，可以提高发电机的输出功率和控制性能。
此外，电网连接控制策略也是确保风力发电机组安全、稳定地与电网交互的关键。
该策略需要确保风力发电机组与电网的频率和电压保持一致，并在电网异常情况下能够快速切换到并网或脱网状态。
然而，当前风力发电机组控制策略研究面临着一些挑战。
首先，由于风力发电机组具有非线性、时变和互联特性，控制策略的设计需要克服这些复杂性。
其次，随着风力发电规模的不断扩大，风力发电机组的运行安全和可靠性也变得更加重要。
因此，如何设计出适应不同工况的控制策略，以提高风力发电的可靠性和安全性，成为了当前的研究热点。
针对以上挑战，研究人员提出了一些解决方案。
首先，采用先进的控制算法和人工智能技术，可以增强风力发电机组的控制性能和适应性。
风力发电机组运行安全分析和控制策略
风力发电机组运行安全分析和控制策略摘要：风力发电是一种绿色能源，风力发电的运用可以改善能源结构，有利于推行可持续经济发展。
但是在实际发展内容中风力发电技术需要改善技术性能，在技术上实现突破降低并网对电力系统运行所带来的负面影响。
风力发电机组运行的安全内容复杂，文章介绍了风力发电机组运行内容，阐述风力发电机组的运行安全，针对机组实际运行采取合理控制措施。
风力发电机组的运行需采取有效措施加以控制，可以减少风电事故，发挥风电效益来保证电网安全。
关键词：风力发电机组；运行安全；措施风电机组运行场所比较恶劣，而且现阶段人们对风力发电的认识不断加深，在技术创新的基础上风电技术处于不断完善的过程中。
在这个过程中由于机组运行质量不稳定，在运行中因为停电、故障、技术缺陷、安装质量等造成风电事故的增加，从而导致风电运行出现隐患。
近几年来风机倒塌、机舱着火、触电、机组大面积脱网等事故的存在，造成风电发展的隐患。
这几年我国风力发电经过了快速发展阶段。
在这种情况下全方位分析机组运行安全，有利于防范风险，实现质控。
1.机组运行原理风力发电机组属于全天性自动化运行设备，在运行的时候可以实现自我控制，满足自动化运行、状态监测、无人值守等相关要求。
从当前的风力发电机组控制系统来看关键在于实现编程的控制、传感器、控制器、PLC系统的组合使用，结合先进技术实现系统控制。
传感信号可以展示风力发电机运行的实际情况，如果在运行中有指标改变，在PLC的处理下系统可以下发指令来实现控制。
因此风电机组控制系统的运行安全不但要机组控制系统，还可以在常规系统内增设安全链保护系统。
系统在实际运行中运用单回路结构，在运行中发生电网异常、过速、变桨超限等故障之后贿赂自动断开，就会出现发生事故。
风力发电机组运行原理是通过风机主动对风方式让叶轮始终处于迎风状态，吸收风能之后转化为机械能，驱动发电机旋转之后将机械能转换为动能，最终景观变压器并入电网，向电网传输电能。
风力发电机组的风向控制策略研究
风力发电机组的风向控制策略研究随着全球对可再生能源的需求不断增加，风能成为其中一种重要的选择。
然而，风力发电机组的效率和可靠性受到风向的影响。
为了最大程度地利用风能并提高风力发电机组的发电效率，风向控制策略成为了研究的重点。
风力发电机组的风向控制策略可以通过改变风机转向、调整桨叶角度或采用矢量控制等方式来实现。
以下是对这些策略的讨论和分析。
首先，改变风机转向是一种常见的风向控制策略。
通过风向传感器测量气流的方向，可以根据风向的变化调整风机转向角度。
这种策略的优点是简单易实施，可以实时响应风向变化。
然而，它依赖于精确的风向传感器，并且对于大型风力发电机组需要更强大的控制系统。
其次，调整桨叶角度也是一种常用的风向控制策略。
桨叶角度的调整可以使风力发电机组对风的方向变化做出及时响应。
这种策略不需要额外的风向传感器，但需要准确的桨叶角度控制。
此外，桨叶角度的调整还需要考虑发电机组的稳定性和负载需求，以确保发电机组的运行效率和安全性。
另外，矢量控制是一种新兴的风向控制策略。
该策略通过调整多个风力发电机组之间的功率输出，实现整个风电场对风向的控制。
每个风力发电机组都可以独立地调整其转向和桨叶角度，以最大化整个风电场的发电效率。
矢量控制策略的优点是不需要额外的风向传感器，并且可以实现灵活的发电机组配置。
然而，矢量控制策略的实施需要更复杂的控制算法和更高的计算能力。
除了上述策略，还有一些其他的控制策略也值得研究和探讨。
例如，基于模型预测控制的风向控制策略可以利用天气预报数据和风力发电机组的数学模型，预测未来的风向并相应地调整风向控制策略。
此外，混合控制策略结合了多个控制策略的优点，可以进一步提高风力发电机组的风向控制性能。
在研究风力发电机组的风向控制策略时，还需要考虑以下几个因素。
首先，控制策略的实施应考虑电网要求和电力负载需求，以确保安全可靠的能量传输。
其次，控制策略需要充分利用风能，并在最小化振动和噪音的同时，提高发电机组的效率。
暴风状况下风力发电机机的控制策略
暴风状况下风力发电机组的控制策略Yen—Chieh Wang ＆ Chih-Bor Lin & Jui—Hung Liu工业技术研究院, 风能设备技术部，台湾新竹Mail: yejwang@itir。
org。
tw , januarymax@.tw， dof＠itri。
org.tw摘要：在亚太地区如中国,台湾和日本，超级台风往往对风力发电机造成严重损坏。
在这种情况下，最重要的是解决台风造成的破坏。
风力发电机在暴风情况下要经受极限载荷。
为使风力发电机适应台风天气,必须对控制策略做出适当的调整。
本文旨在寻找一个能在暴风天气下有效减少结构载荷的上风向控制策略.关键词：台风,控制策略，Bladed1。
介绍2008年9月28日，台风”蔷薇”袭击台湾。
当时观察到的最大阵风风速为65m/s，台风中心的平均风速为56m/s。
台湾电力公司正在运行的,由Vestas, GE， Harakosan（原弘),和Gamesa 供货的风力发电机被损坏.位于台中的由原弘供货的一台风力机的第二节塔架倒下，三片桨叶严重毁坏，其它风力发电机的桨叶和齿箱被损坏.原弘风力机是台湾第一台倒下来的风力机.在2007年8月8日,台风“帕布”袭击台湾。
Vestas的一台风力机起火，机舱罩被烧毁.台风每年都袭击台湾，导致重大损失。
一类风场风力发电机可适应的风速(V e50)为70m/s［1］，当风速超过(V e50) 时，会导致结构性损坏。
2003年，超级台风“鸣蝉”袭击日本南部的冲绳岛,瞬时的最大风速为74。
1m/s［2]。
因为极限风况的作用,很多研究致力于如何减轻极限风速的影响。
比方说，2003年在宫古岛台风“鸣蝉”对风力发电机的破坏就很好地体现了这一点。
在东亚地区需要抗台风的机型以减少系统的维修和故障诊断。
2.运行情况到目前为止，所有在台湾安装的风力机均采购自欧洲和美洲。
所有风力机的设计都是按照IEC风力机标准等级，但是上述等级标准并不适合有台风情况的亚洲地区。
风力发电机组的控制策略研究与优化
风力发电机组的控制策略研究与优化随着世界对可持续能源的需求不断增加，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，受到了广泛关注。
在风力发电系统中，风力发电机组的控制策略起着至关重要的作用，不仅关系到整个系统的运行效率和性能，还直接影响到系统的稳定性和经济性。
因此，研究和优化风力发电机组的控制策略对于提高风力发电系统的效果至关重要。
一、风力发电机组的工作原理风力发电机组由风能转换装置（叶片）、发电机、电气控制系统等组成。
当风吹过叶片时，叶片会受到风的作用力而转动，转动的叶片通过机械传动将动能传递给发电机，发电机将动能转化为电能，然后通过电气控制系统将电能输送至电网。
二、风力发电机组控制策略的研究现状目前，针对风力发电机组的控制策略研究已经取得了许多进展。
主要的研究方向包括最大功率点跟踪控制、风机系统的控制方法、风力发电场的集中控制等。
1. 最大功率点跟踪控制最大功率点跟踪控制是风力发电机组控制中的核心问题之一。
研究者通过分析风能的特性和风机转速、叶片角度等参数的关系，提出了一系列最大功率点跟踪算法。
这些算法在提高风力发电机组的发电效率方面起到了重要作用。
2. 风机系统的控制方法风机系统是风力发电机组中最核心的部分，其控制方法直接影响到风力发电机组的性能和可靠性。
目前，研究者借鉴了传统的控制方法，如PID控制算法、模型预测控制算法等，并结合了风机系统的特点，提出了一系列适用于风力发电机组的控制方法。
3. 风力发电场的集中控制对于具有多台风力发电机组的风力发电场来说，实现对各个风力发电机组的集中控制可以提高整个风力发电场的运行效率和经济性。
目前，研究者通过建立风力发电场的数学模型，结合优化算法，实现了对风力发电机组的集中控制。
三、风力发电机组控制策略的优化除了研究已经存在的控制策略，优化控制策略也是提高风力发电机组效果的关键。
优化控制策略可以通过调整控制参数和算法，提高风力发电机组的发电效率、稳定性和经济性。
风力发电机组控制策略
当机组启动计时到达“0”时，且变流器准备就绪信号为 1；将启动自动偏航对风程序； 如上为机组正常启动程序的一部分，有的厂家设定快速启动 程序，可以略过 此步骤；前提为人工操作；
机组维护
机组维护是机组的一种运行状态，顾名思义，也就 是处于机组维护时使用，不同于机组的停机故障等 运行模式；
此状态表现状态为：
风力发电机组控制策略
目录
机组启动 机组偏航
机组启动
机组启动
风力发电机组运行控制逻辑
机组的启动 机组维护 机组偏航 机组自检 机组启动阶段
风力发电机组启动
风力发电机启动控制逻辑图
风力发电机组启动
启动条件：
风力发电机组处于无故障状态，即机组的触发故障状态代码小 于50 桨叶位置处于正常停机位置（90°、87.5°）； 机组维护开关及远程维护处于关闭状态——即机组处于自动运 行模式；
偏航计数逻辑
控制程序中需要注意的一些变量
液压阀动作时间； 偏航电机刹车及电机动作； 自动偏航时角度设定变量； 刹车状态控制逻辑；
自动偏航控制逻辑图
人工偏航控制逻辑图
机组停机
刹车程序B50 刹车程序B99 刹车程序B199 刹车程序B200 ……
机组功率控制
额定功率以下依据转矩表跟踪转速进行控制:
机组自由运转状态
启动自由运转状态需满足的条件：
变桨功能测试已将完毕； 刹车功能测试已经完毕； 刹车打开 偏航对风完毕 机组启动风速条件满足 其他机组条件满足（齿轮箱油泵、液压站压力OK、温度 等信号正常）； 变流器处于停止状态； 转矩设定值为“0”
风力发电系统中风机控制策略综述
风力发电系统中风机控制策略综述摘要：社会发展至今，对于清洁能源的需求越来越大，风能是如今清洁能源的主要方式之一，也是提供电能的主要方式之一。
风机是控制风力发电系统运行的主要方式之一，通过变速定桨距以及变速变桨距等运行方式来对风力放电系统进行控制。
如何针对风机不同的运行方式来制定相应的控制策略，让风力发电系统可以最大程度上捕捉到风能并将之转化为电能以供人们使用，方便人们的生活。
同时，进一步明确风力发电系统中风机的运行控制方法，为完善我国风力发电系统提供一定的参考。
关键词：风力发电系统；风机控制；控制策略风机控制是风力发电系统的关键，良好的风机控制可以让风力发电系统更好的捕捉风能，并将之转化成电能。
风速不同，风机的运行方式也有差别。
如果风速过高，会有足够的风能可以捕捉，但是风机会进入不稳定状态，这种情况下就需要将风机的功率和速度限制在某一定值，以免出现安全隐患。
在低风速情况下，可以捕捉的风能减小，风机就需要最大程度上捕捉到风能以提供使用。
不同条件下风机的运行方式会对风力发电系统产生很大影响，所以需要适当的控制策略来满足风力发电系统的需求。
在不同风速下选择适当的控制策略，是风力发电系统风机控制的关键所在，也是风力发电系统是否完善的标准之一。
要对风力发电系统的风机进行控制，首先必须明确控制目标，这样才能准确无误的开展工作。
其次，要根据具体的情况，选取适当的控制策略来解决风机的运行问题。
最后就是实施控制策略，让风机良好运行，满足风力发电系统的需求。
对于控制策略的选取无疑是最重要的，在什么样的场合下选取适当的控制策略是对风机进行控制的关键。
只有选择适当的控制策略，才能保障风力发电系统有足够的风能可以捕捉，并且保障捕捉的风能转换成电能的质量。
风机控制策略会影响到控制器的设计，一个合格的控制器可以让风机在不同风速下都可以良好运行。
在不同风速情况下，转矩和转子的稳态值都会有一个具体的体现。
控制策略可以以风速为参数，通过风机的运行轨迹来描绘其具体作用。
风力发电控制策略
气动 转矩
Ta
感应 滞后
ω*=(T m/K ) ω* Tm T m/K
1/2
ω* + ω
控制器
T e*
变流器 及发电机
Te
-
Tm +
λ λ= ωr/v
转速
传动系统 动态特性Fra bibliotek风速K
ωopt
图3-48 b)直接速度控制策略
风速
风能曲线 + 节距 控制 器
功率变换 增 速 器 发 电 机
功率控制器
+
-
变距 机构
Tr
1 AR3Cq ( , )v 2 2
Tr ： 风轮转矩
Cq
：转矩系数 ：风速 翼型的受力分析
v
可以看出：改变桨距角β后可 以改变叶片的受力情况，进而 改变风轮机的气动特性。
功率稳定通过变桨的实现
1 3 P C A v a p 2
( 3) C p ( , ) (0.44 0.167 )sin 0.00184( 3) 15 0.3
组的整体效率较低。
变桨距风力发电机组的调节与控制
变桨距风力机的整个叶片可以绕叶片中心轴旋转，使叶片的攻角在一定
范围（0～90º）变化，变桨距调节是指通过变桨距机构改变安装在轮毂上的 叶片桨距角的大小，使风轮叶片的桨距角随风速的变化而变化，一般用于变 速运行的风力发电机，主要目的是改善机组的起动性能和功率特性。
风 轮
P
转速
图3-49 功率控制系统总框图
偏航控制
偏航：风力机风轮绕其垂直轴旋转叫偏航 功能：跟踪风向的变化，驱动机舱围绕塔架中心线旋转， 使风风轮扫面与分向保持垂直。 偏航系统的组成如图所示：
风能发电系统的优化与控制策略
风能发电系统的优化与控制策略第一章引言在全球环保意识的提升和可再生能源的重要性日益凸显的背景下，风能发电作为一种清洁、可再生的能源形式受到了广泛的关注和应用。
然而，由于天气变化、风资源不稳定等因素的影响，风能发电系统的效率和可靠性仍然面临着一些挑战。
因此，通过优化和控制策略来提高风能发电系统的性能成为了一个迫切的问题。
第二章风能发电系统的组成及工作原理风能发电系统主要由风力发电机组、转子、变桨系统、传动系统和发电机等组成。
其工作原理是利用风力驱动转子旋转，通过转子和发电机的协调运作，将风能转化为电能并输出到电网中。
第三章风能发电系统的优化策略3.1 风能资源评估与选择风能资源的评估是风能发电系统优化的基础。
通过风能资源的测量与分析，确定合适的风力装机容量和风力发电机的布置，从而提高系统的整体效率和发电能力。
3.2 功率曲线的优化风力发电机的功率曲线是描述其功率输出与风速之间关系的曲线。
通过优化风力发电机的功率曲线，使其在不同风速下的输出功率最大化，可以提高风能发电系统的整体效率。
3.3 变桨系统的控制策略变桨系统是调节风能发电机转速和输出功率的关键组成部分。
通过控制变桨系统的角度和转速，使其能够在不同风速下实现最佳功率输出，从而提高系统的发电效率。
3.4 风能发电系统的故障检测与诊断风能发电系统的故障检测与诊断是保证系统稳定运行的重要环节。
通过对系统的传感器数据进行实时监测和分析，及时发现和处理故障，可以降低系统的维修成本和停机时间。
第四章风能发电系统的控制策略4.1 风力发电机组的控制策略风力发电机组的控制策略主要包括风速测量与调整、转子角度调整、功率输出控制等。
通过精确的控制算法和智能化的控制器，可以提高发电效率，降低维护成本。
4.2 变桨系统的控制策略变桨系统的控制策略主要包括桨叶角度的调整、转速的控制等。
通过自适应控制算法和优化策略，实现变桨系统在不同风速下的最佳运行状态，提高系统的发电能力。
风力发电优化控制策略
风力发电优化控制策略随着全球经济的发展和能源消耗的增加，人们对于绿色、可持续、清洁能源的需求越来越高，风力发电作为其中重要的一种清洁能源获得了越来越多的关注。
然而，风力发电存在一些技术方面的问题，如机组的起动控制、功率调节和负荷预测等，因此，如何对风力发电进行优化控制策略便成为了风电技术研究的重点。
一、风力发电的组成和工作原理风力发电利用风能产生电能，由风机组成，风机通常由塔、桅杆、叶轮、变速器、发电机等部分组成，在工作时，风轮受到风力的作用被转动，转动的能量通过变速器传递给发电机，产生电能。
二、风力发电的控制策略（1）机组起动机组起动必须在获得风的切入速度后进行，当风速大于切入速度，机组需要被启动。
风力发电机组起动的控制策略是控制叶片角度，使得发电机组以适当的速率加速到额定转速。
在这一过程中，需要考虑风速以及机组现有的转速，因此，机组起动的控制策略是基于实时的风速和转速信息进行调整。
（2）功率调节风机在某一给定的输出功率以下运行，称为“下切出功率”，上切出功率则指发电机运行至其输出功率最大的范围为止。
功率调节是风力发电控制中重要的一部分，其目标是使风测速仪所测到的风速与风机的输出功率相平衡。
其中，风速变化较大时，会出现快速耗散掉过剩的能量的情况，例如，当风速快速增加时，需要及时调节叶片角度，以避免机组过载。
（3）负荷预测负荷预测是在改善风力发电管理中的一个重要环节。
负荷预测依据当天的风速信息、时间、功率增长等因素，对未来风电功率进行预测，通过调整预测和实际发电相符的程度，以及判断未来可能的需求和供给情况，进而指导风电站的调度和管理。
负荷预测的准确性是影响风能转换效率和风电站经济效益的关键因素，因此，必须持续加强对负荷预测的研究和掌握。
三、风力发电优化控制策略优化控制策略是将动态优化方法应用于风力发电的控制中，以达到最佳的控制效果，减小风力发电的变动。
其基本思路是，将机组的高级控制与传统的下降控制结合起来，将机组的高级控制从局部优化转变为全局优化，从而提高机组响应速度和控制效果。
风力发电系统中的风机控制技术教程
风力发电系统中的风机控制技术教程风力发电是一种清洁、可再生的能源，而风机是风力发电系统中最核心的设备之一。
风机控制技术的发展和应用对于风力发电系统的安全性、效率和可靠性具有至关重要的作用。
本文将介绍风力发电系统中的风机控制技术，包括风机控制的基本原理、关键技术以及常见问题的解决方法。
首先，让我们了解风机控制的基本原理。
风机控制的目标是使风力发电系统能够根据当前的风速和功率需求进行灵活的调整和运行。
风机控制系统通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器用于获取风速、转速、温度等信息；控制器根据输入的信息进行计算和判断，并生成相应的控制信号；执行器负责调整风机的转速和叶片角度等。
通过不断地调整风机的转速、叶片角度等参数，风机控制系统可以实现最佳的风能捕捞和发电效果。
在风机控制技术中，关键的环节之一是风机的最大功率点跟踪。
最大功率点是指在给定的风速下，风机可以输出的最大功率。
最大功率点跟踪的目标是使风机在不同风速下都能够工作在最佳状态，充分利用风能，提高发电效率。
最大功率点跟踪需要精确的风速测量和计算算法的支持，以确保控制系统能够准确地判断和跟踪最大功率点。
除了最大功率点跟踪，风机控制技术还需要解决其他一些常见问题，如起动和停止控制、稳定性控制和安全保护。
起动和停止控制是指在系统开启和关闭时，对风机的启动和停止进行合理的控制。
在启动时，由于风力较弱，需要适当的控制策略来保证风机能够顺利启动。
而在停止时，需要通过控制制动系统等手段来确保风机能够安全停止工作。
稳定性控制是指在风速波动较大的情况下，风机能够保持稳定的运行状态。
风速波动会对风机的输出功率和叶片负荷造成影响，因此需要设计合理的控制算法来抵消这些波动，使风机能够稳定地运行。
常用的稳定性控制策略包括PID控制、模糊控制和神经网络控制等。
在风力发电系统中，风机控制的安全保护也是非常重要的。
由于外部环境的变化，如风速过大或过小，风机可能会受到损坏。
因此，风机控制系统需要具备相应的安全保护机制，以确保风机的安全运行。
风力发电机组控制策略研究
风力发电机组控制策略研究随着全球能源紧张形势的日益严峻，风力发电作为一种可再生能源，受到越来越多的重视和关注。
在风力发电站中，风力发电机组的控制策略对整个风力发电站的运行和发电量起着至关重要的作用。
本文将从控制策略的角度，对风力发电机组的控制问题进行研究和分析。
第一部分：控制策略的分类目前，风力发电机组的控制策略主要有三种：速度控制、功率控制和电压控制。
1. 速度控制速度控制指的是在整个发电站内，通过对机组的叶片角度进行调整，保持机组的转速恒定，从而达到发电的目的。
速度控制通常采用PID等闭环控制方式。
与功率控制方式相比，速度控制方式稳定性更高，但在风速波动较大或风速低于额定风速的情况下能量利用率降低，因为此时机组无法将所有的风能都转化为电能。
2. 功率控制功率控制指的是优化机组的叶片角度，使机组输出的功率稳定在额定功率水平，从而保持电网的稳定，同时尽可能地提高能量利用率。
功率控制主要分为基于功率曲线的控制和基于最大功率点跟踪的控制两种方式。
基于功率曲线的控制方式使用MPPT（maximum power point tracking）技术，在风速低于额定风速或风速波动较大的情况下实现发电机组的功率输出平稳。
但是，功率曲线的切换需要消耗一定的时间和能量，而且在极端气象条件下可能不适用。
最大功率点跟踪（maximum power point tracking, MPPT）控制方法是一种有效的控制方法，能够确保实时跟踪到发电机组的最大功率点。
这种方法可以使风力发电机组在各种风速下保持较高的能量利用率，在电网变化较小时，也可以保持电网的稳定。
3. 电压控制电压控制方法可以使在风速较大或电网电压波动较大的情况下，发电机组的输出电压保持在稳定状态。
电压控制主要分为场励控制和无刷直流发电机控制两种。
场励控制方法保持发电机组的电磁场恒定，从而在电网电压波动时保持发电机组的输出电压恒定。
无刷直流发电机控制方法采用PWM技术，将电压输出前的变换器控制为电压源，根据电网电压和电流的信息实时控制发电机组的输出电压。
风力发电机组的基本控制策略
风力发电机组的基本控制策略第一篇：风力发电机组的基本控制策略风力发电机组的基本控制策略2008年10月29日星期三 16:29(一)风力发电机组的工作状态风力发电机组总是工作在如下状态之一：①运行状态；②暂停状态；③停机状态；④紧急停机状态。
每种工作状态可看作风力发电机组的一个活动层次，运行状态处在最高层次，紧停状态处在最低层次。
为了能够清楚地了解机组在各种状态条件下控制系统是如何反应的，必须对每种工作状态作出精确的定义。
这样，控制软件就可以根据机组所处的状态，按设定的控制策略对调向系统、液压系统、变桨距系统、制动系统、晶闸管等进行操作，实现状态之间的转换。
以下给出了四种工作状态的主要特征及其简要说明。
(1)运行状态：1)机械刹车松开；2)允许机组并网发电；3)机组自动调向；4)液压系统保持工作压力；5)叶尖阻尼板回收或变桨距系统选择最佳工作状态。
(2)暂停状态：1)机械刹车松开；2)液压泵保持工作压力；3)自动调向保持工作状态；4)叶尖阻尼板回收或变距系统调整桨叶节距角向90°方向；5)风力发电机组空转。
这个工作状态在调试风力发电机组时非常有用，因为调试风力机的目的是要求机组的各种功能正常，而不一定要求发电运行。
(3)停机状态1)机械刹车松开2)液压系统打开电磁阀使叶尖阻尼板弹出，或变距系统失去压力而实现机械旁路；3)液压系统保持工作压力；4)调向系统停止工作。
(4)紧急停机状态：1)机械刹车与气动刹车同时动作；2)紧急电路(安全链)开启；3)计算机所有输出信号无效；4)计算机仍在运行和测量所有输入信号。
当紧停电路动作时，所有接触器断开，计算机输出信号被旁路，使计算机没有可能去激活任何机构。
第二篇：风力发电机组检测与控制«风力发电机组检测与控制»课程编号:课程名称：«风力发电机组检测与控制»英文名称：《monitoring and control of wind turbine generator system 》总学时：48 总学分：3适用对象: 风能与动力工程专业本科学生先修课程：«自动控制原理、风力发电原理»一、课程性质、目的和任务该课程为风能与动力工程本科专业学生必修课，目的使学生了解风力发电机组检测与控制系统的组成与结构原理；掌握与风力发电机组相关信号、过程参数的检测方法；控制系统构成与控制方法分析。
风力发电场中的风机开关控制策略研究
风力发电场中的风机开关控制策略研究近年来，由于环保问题愈加突出，风力发电逐渐成为人们喜爱且受欢迎的能源形式之一。
不仅能够提高能源使用效率，降低碳排放，而且投入少、运行成本低、无污染无噪音等优势也使其越来越受到青睐。
然而，风力发电也面临一些技术难题，如风机开关控制策略问题。
本文将探讨风力发电场中的风机开关控制策略研究。
一、风机开关控制策略原理风力发电的基本构件——风机，是实现发电的关键所在。
风机的开关控制策略是风力发电场中非常重要的一个环节，关系着整个发电系统的稳定性、可靠性和经济性。
风机开关控制策略是指通过预设好的方案、方法和装置，在发电场内合理安排风机的运行、停机、转速调节等控制方式，使得每一台风机都能够在最适宜的状态下运行，达到最佳发电效果。
二、风机开关控制策略分类基于不同的控制目的和风场的特点，风机开关控制策略可以分为几种不同的分类。
1、功率控制功率控制策略是在保证发电机的安全性和可靠性的前提下，在风场中收集风能，控制风能转化成电能时的功率。
风机的转速被设定在最佳转速范围内，以达到最高的轴功率，使发电机稳定地工作。
2、风速控制风速控制策略是以风速的控制为主，目的是使风机在特定的风速条件下保持最佳的性能，不让发电机被过多的风能冲击，从而保证风机的稳定性。
同时，将风速控制策略与功率控制策略相结合，可以在寒潮等天气极端条件下保证风机的安全性。
3、负荷控制负荷控制策略是以电网负荷和风机出力之间的匹配为目标，以控制风机的出力来适应网路负荷的变化，确保风机的发电功率和负荷中的需求匹配，保证风机在连接到电网时的稳定工作。
三、不同风机开关控制策略适用的情况在实际的风力发电场运行过程中，应根据风场实际情况选用不同的风机开关控制策略。
1、功率控制功率控制方法适合于高稳定性的风场或寒潮等自然环境下，能够确保风机发电的安全性和可靠性。
此时，风机能够在最大化发挥其能量转换效率的情况下，稳定的向电网供应功率。
2、风速控制风速控制方法适合于风场变化较大、风速较大的环境下，能够保证在特定风速范围内，风机仍然可以保持最佳性能，不会因为被过多的风能冲击而影响风机的稳定性。
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暴风状况下风力发电机组的控制策略
Yen-Chieh Wang & Chih-Bor Lin & Jui-Hung Liu
工业技术研究院, 风能设备技术部，台湾新竹
Mail: yejwang@.tw , januarymax@.tw, dof@.tw
摘要：在亚太地区如中国，台湾和日本，超级台风往往对风力发电机造成严重损坏。
在这种情况下，最重要的是解决台风造成的破坏。
风力发电机在暴风情况下要经受极限载荷。
为使风力发电机适应台风天气，必须对控制策略做出适当的调整。
本文旨在寻找一个能在暴风天气下有效减少结构载荷的上风向控制策略。
关键词：台风，控制策略，Bladed
1.介绍
2008年9月28日，台风”蔷薇”袭击台湾。
当时观察到的最大阵风风速为65m/s，台风中心的平均风速为56m/s。
台湾电力公司正在运行的，由Vestas, GE，Harakosan(原弘),和Gamesa供货的风力发电机被损坏。
位于台中的由原弘供货的一台风力机的第二节塔架倒下，三片桨叶严重毁坏，其它风力发电机的桨叶和齿箱被损坏。
原弘风力机是台湾第一台倒下来的风力机。
在2007年8月8日，台风“帕布”袭击台湾。
Vestas的一台风力机起火，机舱罩被烧毁。
台风每年都袭击台湾，导致重大损失。
一类风场风力发电机可适应的风速(V e50)为70m/s［1］，当风速超过(V e50) 时，会导致结构性损坏。
2003年，超级台风“鸣蝉”袭击日本南部的冲绳岛，瞬时的最大风速为74.1m/s［2］。
因为极限风况的作用，很多研究致力于如何减轻极限风速的影响。
比方说，2003年在宫古岛台风“鸣蝉”对风力发电机的破坏就很好地体现了这一点。
在东亚地区需要抗台风的机型以减少系统的维修和故障诊断。
2.运行情况
到目前为止，所有在台湾安装的风力机均采购自欧洲和美洲。
所有风力机的设计都是按照IEC风力机标准等级，但是上述等级标准并不适合有台风情况的亚洲地区。
IEC等级环境的控制系统设计没有考虑暴风情况，特别是对台风风向的追踪策略。
当台风席卷台湾时，出于安全的考虑，风场基本上把风力机的操作状态拨到空转甚至关掉机器。
从控制策略跟风来看，风力发电机的载荷分布是不同的。
让风机跟随风向或者与机舱垂直，哪种方式更好？最大的载荷会产生什么样的偏航系统故障呢？在GH开发的Bladed软件的帮助下，可以模拟影响载荷和输出性能的各种变桨动作工况。
3.仿真模型
仿真的模型为2MW变速变桨风力发电机。
把通用型的2MW 变速变桨风力发电机模型作为一个试验台，见图1。
利用GH公司开发的设计软件Bladed,可设计出不同的风况，分析结构载荷，以验证控制策略。
所以，通过不同风速下各种偏航和变桨系统控制间的载荷计算，可以对控制策略做出适当的调整，以确保风力机的可靠性和可用性。
变速变桨风力发电机通过改变桨叶角度来减少多余的功率，在高风速期间保持额定的功率输出。
当风速达到切出风速时，桨叶快速顺桨，风轮减速后，由气动刹车刹停。
桨距角的变化要满足不同工况下的运行需要，如开机，紧急停机等。
不同的工况下都有桨距角调整策略，在暴风风况下尽量输出最佳的桨距调整策略。
图1 风力发电机模型
4.风向和载荷计算
台湾台中市的风力发电机在台风情况下最初是把上风向调到下风向。
这种设计使风力机的塔架严重损坏。
发生事故后，控制策略被重新调回了上风向。
在台风情况下，极限风速和紊流强度可能超过了IEC定义的等级标准，所以，控制策略不容易定义。
本文将讨论台风情况下是否对风的控制策略（上风向或下风向）。
当风力发电机遭受极限风速和强紊流时，风向随时变化，偏航控制是调节桨叶和塔架载荷的一个重要因素。
为了找出低载荷的工况，需要来分析一下偏航策略。
在Bladed模拟中，叶片和机舱的力和力矩坐标如图2。
Fy和Mx分别是风轮旋转时所受的力和惯量。
Fy和Mx是叶片的主要载荷。
接下来的分析我们主要集中在比较不同风向下叶片的力和力量。
前提是假定偏航没有破坏性的问题。
通过Bladed模拟环境设定一个风向固定，机舱由0度到180度旋转，分析不同风向下叶片和塔架的受力情况。
设定风向分别为45°,90°,180°，叶片角度为90度，风速为极限70m/s，台风平均风速50 m/s ，切出风速25m/s。
图2 叶片和机舱的力和惯量坐标
在25,50,75m/s三种风速下，塔架X方向的力矩和风向的关系如图2所示。
塔架力矩Mx的震动，50m/s比25m/s时大，75m/s比50m/s时大。
同时，随着风速的增加非震动区域逐渐消失。
在25到50m/s风速范围内，风向在90度的时候（桨叶角度在90度），由于风作用在叶片上的一个不平衡的力矩，震动就开始了。
在这种工况下，风轮马上顺时针和逆时针的交变旋转。
当风向超过90度时，震动逐渐减小，风向在160o附近，风轮顺时针方向旋转慢慢地趋于稳定。
在震动区域，风轮的不平衡旋转可能会导致风机塔架结构，齿轮箱，发电机或者叶片的损坏。
大部分风机都要考虑塔基的载荷。
因此，在台风时，我们要控制偏航角度处于非震动状态，以避免直接损坏或者疲劳损坏。
如图3所示，随着风速的改变，偏航故障的耐受性是变化的，所以，在高风速时，偏航速度要更快。
为了增强稳定性和发电量，偏航误差应该要放入控制环内。
图3 不同风速下的塔架力矩和风向
恒定的风速风向持续600s，叶片力矩如图4所示。
风向90度时，叶片的x方向的力矩持续600s后震荡没有终止。
其他几个情况大约持续50s后稳定。
对于稳态系统，风向从0到180度的变化可以作为一个参考，随着风向的变化，在恒定风向下会出现震动，产生不稳定工况。
图4 不同风向下的叶片力矩
这种情况下，根据风向0到180度要定义上风向和下风向。
另一个情况是风向180度，桨角270度。
如图5所示，桨角270度时，风轮转速最低，风向180度，桨角90度时风轮转速最高。
为了避免极限载荷工况，即要求风轮转速较低。
因为载荷不是正比于风轮转速，如图5b所示，低的风轮转速也可以达到很高的塔架载荷，高的风轮转速同样可以有低的塔架载荷。
低的风轮转速工况下震动衰减很快，所以在极限风况下可以避免某些不稳定的情况。
图5 比较桨角为90度和270度时的风轮转速和塔架扭矩
5.科学创新
分析结果为我们提高和调整控制策略提供了建议方案，该方案提高了风力发电机的输出效率。
分析结果显示了不同状况下风况的影响。
同时考查了如何在极限风速条件下获取更多的风能的变桨策略。
利用仿真工具和评估过程，显示了变桨系统运行策略的重要性。
未来将会引入针对亚太地区抗台风设计的变桨偏航系统的控制策略。
通过调节变桨和偏航角度，减轻桨叶，机舱和塔架结构的载荷。
仿真结果显示了暴风天气下风力发电机的极限载荷。
变桨和偏航控制策略显示，可以在安全的范围内减小结构载荷，以保证风力发电机的的可靠性和可用性。