专利汇可以提供基于最大能量捕获的大型风力机控制方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 风 力 发电技术领域的最大 能量 捕获的 风力 机输出功率控制方法,当风速在 切入风速 和额定风速之间变化时,采用变速控制方法,追踪最佳功率曲线,获得最大功率;当风速在额定风速和 切出风速 之间变化时,采用变桨距控制方法,调节桨叶桨距 角 的变化,保持额定功率不变。本发明能根据风速的大小选用不同的控制方法,实现风力机最大功率的输出,提高了发 电机 组 风能 利用效率同时保证了风力机运行的 稳定性 和可靠性。,下面是基于最大能量捕获的大型风力机控制方法专利的具体信息内容。
1.一种基于最大能量捕获的大型风力机控制方法,其特征在于,当风速在切入风速和额定风速之间变化时,采用变速控制方法,追踪最佳功率曲线,获得最大功率;当风速在额定风速和切出风速之间变化时,采用变桨距控制方法,调节桨叶桨距角的变化,保持额定功率不变。
2.根据权利要求1所述的基于最大能量捕获的大型风力机控制方法,其特征是,所述的变速控制方法,是指:当风速在切入风速和额定风速之间变化时,根据转速传感器测得的转速信号,由DSP控制器发出驱动信号,控制发电机转速变化,使得尖速比λ=ωR/v维持最佳值不变,同时保持桨叶桨距角为0°,使得风力机追踪最佳功率曲线,具有最高的风能转换效率,式中:v为风速,ω为风轮旋转角速度,R为风轮半径。
3.根据权利要求2所述的基于最大能量捕获的大型风力机控制方法,其特征是,所述的转速传感器,其中磁电式测量元件与发电机转轴一起在磁场中旋转,连续旋转时电磁感应从线圈中输出连续的脉冲信号,从而将发电机的转速转变为脉冲信号,由公式n=60f/z从脉冲信号的频率计算出转速,式中n为发电机转速,z为音轮的齿数,f为脉冲的频率值。
4.根据权利要求2或者3所述的基于最大能量捕获的大型风力机控制方法,其特征是,所述的转速传感器为磁电式转速传感器,测量范围为0.3HZ~10KHZ,工作电压5~24V,使用温度-30℃~+150℃,输出的波型近似方波,输出信号幅值大小与转速成正比。
5.根据权利要求1所述的基于最大能量捕获的大型风力机控制方法,其特征是,所述的变桨距控制方法,是指:当风速在额定风速和切出风速之间变化时,根据功率传感器测得的发电机功率信号,由DSP控制器发出驱动信号,使得液压变桨距机构动作来调节桨叶桨距角的变化,保持额定功率不变。
6.根据权利要求5所述的基于最大能量捕获的大型风力机控制方法,其特征是,所述的功率传感器采用霍尔电流传感器和霍尔电压传感器,分别检测发电机转子侧的电压和电流,从而实现对发电机功率的检测,霍尔电流传感器测量直、交流脉冲和混合型电流,霍尔电压传感器测量直流、交流和脉冲电压。
7.根据权利要求6所述的基于最大能量捕获的大型风力机控制方法,其特征是,所述的电流传感器,其原边额定有效值电流为25mA,采用±15V电源供电,精度为±0.5%,原边电流测量范围为0~±36A。
8.根据权利要求6所述的基于最大能量捕获的大型风力机控制方法,其特征是,所述的电压传感器,其原边额定有效值电流为10mA,副边额定有效值电流为25mA,采用±15V电源供电,精度为±0.6%,原边电流测量范围为0~±14mA。
9.根据权利要求1所述的基于最大能量捕获的大型风力机控制方法,其特征是,具体步骤如下:a.风力发电机组并网后,初始化控制系统,桨距角β=0,并判断风速大小;b.当风速小于切入风速,风力机不动作;c.在风速在切入风速和额定风速之间变化时,进行变速控制,根据转速传感器测得的转速信号,由DSP控制器发出驱动信号,通过齿轮箱调节发电机转速ω,并和给定值ω*相比较构成一个闭环反馈自动控制系统,此时风力机追踪最佳功率曲线变化,获得最佳风能系数CP-max=CP(λopt,0),从而捕获最大功率Pt=12ρπR2CP(λopt,0)v3,]]>其中,V为风速,P为功率,P*为功率给定值λ为尖速比,λOPT为最优尖速比,ω为风轮角速度,ω*为风轮角速度给定值,n为齿轮箱传动比,R为风轮半径,β为桨距角,CP为风能系数;d.当风速大于额定风速小于切出风速,此时变速控制器停止工作,变桨距控制器开始工作,根据功率传感器测得的功率信号P和功率给定值P*相比较,由DSP控制器发出驱动信号,使得液压变桨距机构动作调节桨叶桨距角的变化,获得变化的CP(λ,β),构成一个闭环反馈自动控制系统,保持额定功率不变;e.当风速大于切出风速,风力机液压刹车机构开始动作,风力机停止工作,风电机组切出电网。
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