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基于PLC技术的风电机械自动化控制系统的设计
1
作者 呼吉亚 《自动化应用》 2024年第19期66-68,共3页
设计了一种基于PLC技术的风电机械自动化控制系统,旨在实现风电机组的高效稳定运行。首先,分析了风电机械自动化控制系统的需求,阐述了PLC技术的必要性。在此基础上,提出了一种基于冗余PLC的风电机械自动化控制系统架构,并设计了基于状... 设计了一种基于PLC技术的风电机械自动化控制系统,旨在实现风电机组的高效稳定运行。首先,分析了风电机械自动化控制系统的需求,阐述了PLC技术的必要性。在此基础上,提出了一种基于冗余PLC的风电机械自动化控制系统架构,并设计了基于状态机的多模式控制策略,实现了风电机组在不同工况下的最优控制。此外,开发了一种基于神经网络的智能故障诊断方法,实现了对风电机械的故障预警。最后,通过仿真和工程应用,验证了该控制系统的可行性和有效性。 展开更多
关键词 PLC技术 风电机械 自动化控制
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基于多正弦信号的双馈风电机组扫频技术
2
作者 杨靖 张震霄 +1 位作者 张书涵 孟明 《电力电子技术》 2024年第10期42-45,共4页
此处研究了基于多正弦扰动信号注入的双馈风电机组阻抗测量技术。此处选取多正弦的电压扰动作为测量信号注入。考虑注入扰动信号峰值限制,提出一种多正弦信号的设计方法对各频率分量的正弦信号相位进行优化设计,实现阻抗测量精度的提升... 此处研究了基于多正弦扰动信号注入的双馈风电机组阻抗测量技术。此处选取多正弦的电压扰动作为测量信号注入。考虑注入扰动信号峰值限制,提出一种多正弦信号的设计方法对各频率分量的正弦信号相位进行优化设计,实现阻抗测量精度的提升。提出一种相位优化设计时的初始化计算方法,能够避免在求解过程中陷入局部最优并提升迭代效率。基于RTLAB平台搭建双馈风电机组的硬件在环仿真模型,针对WD156-5500型号机组展开阻抗特性评估,仿真结果验证了此处所提的基于多正弦扰动信号的风电机组扫频技术的有效性和准确性。 展开更多
关键词 双馈风电机 多正弦信号 扰动信号
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某风电机倒塔事故分析及防范措施
3
作者 陈明 刘俊廷 +1 位作者 董鹏 索新良 《东北电力技术》 2024年第6期21-26,共6页
为查明某风电机发生倒塔事故原因,对设备的安装工艺、损伤形貌、材料性能、监控数据等进行分析。结果表明,安装阶段该风电机部分塔架法兰连接螺栓、螺母润滑剂涂刷不规范,紧固后预紧力未达到设计值;前期运行阶段塔架存在异常振动,导致... 为查明某风电机发生倒塔事故原因,对设备的安装工艺、损伤形貌、材料性能、监控数据等进行分析。结果表明,安装阶段该风电机部分塔架法兰连接螺栓、螺母润滑剂涂刷不规范,紧固后预紧力未达到设计值;前期运行阶段塔架存在异常振动,导致法兰连接螺栓在交变载荷作用下,大量螺栓松动、螺母脱落,塔架法兰螺栓群受力不均;最后1次并网时,风电机塔架受力突增,未松动的螺栓无法承受设计载荷,相继发生脱扣、断裂,导致塔架失稳发生倒塔事故。针对该事故提出了防范措施,保证风电机安全稳定运行。 展开更多
关键词 新能源 风电机 倒塔 螺栓
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基于ATP-EMTP的海上风电机桨叶雷电暂态分析
4
作者 冯松彪 曾明珠 +2 位作者 梁道艺 郑清 刘国伟 《广东气象》 2024年第1期68-71,共4页
为了研究雷击海上风力发电机桨叶产生的雷电暂态电压变化规律,根据风力发电机桨叶长细型的结构特点,将其等效为若干个串联而成π型电路,经计算将风力发电机桨叶平均分为3段,每段长度为19.63 m。采用ATP-EMTP软件对3段式桨叶进行雷电暂... 为了研究雷击海上风力发电机桨叶产生的雷电暂态电压变化规律,根据风力发电机桨叶长细型的结构特点,将其等效为若干个串联而成π型电路,经计算将风力发电机桨叶平均分为3段,每段长度为19.63 m。采用ATP-EMTP软件对3段式桨叶进行雷电暂态分析,结果表明:两次雷击均产生了较大的雷电暂态电压,电压幅值均呈现振荡衰减模式,波动相对剧烈,风力发电机桨叶内部均遭受了很大的雷电波冲击。继后回击的变化频率更快,风力发电机桨叶尖端部位的表现更为明显。海上风力发电机桨叶雷电继后回击的防护问题应当引起重视。 展开更多
关键词 雷电防御 暂态分析 ATP-EMTP软件 桨叶 海上风电机
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针对双馈风电机执行器故障的新型趋近律滑模容错控制方法
5
作者 李圣清 文颜烯 陈欣 《湖南电力》 2023年第4期9-15,共7页
为了解决双馈风电机发电系统运行时执行器增益-偏置故障问题,提出一种新型趋近律二阶非奇异快速终端滑模容错控制方法。通过结合PID滑动面与非线性非奇异终端滑模面,以及采用新型自适应趋近律,将滑模面函数与控制增益相关联,设计二阶非... 为了解决双馈风电机发电系统运行时执行器增益-偏置故障问题,提出一种新型趋近律二阶非奇异快速终端滑模容错控制方法。通过结合PID滑动面与非线性非奇异终端滑模面,以及采用新型自适应趋近律,将滑模面函数与控制增益相关联,设计二阶非奇异快速终端滑模容错控制器。利用李雅普诺夫(Lyapunov)函数来证明控制器的稳定性,仿真与试验结果表明,该控制方法与传统PID及传统滑模控制相比,削弱了抖振,响应速度提高了49.8%,减小了系统稳态误差,具有较好的容错性。 展开更多
关键词 双馈风电机 滑模控制 容错控制 自适应趋近律
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海上风电机雷达回波及其微多普勒特征 被引量：1
6
作者 尚智宇 唐波 +2 位作者 张龙斌 谢黄海 李逸峰 《电子测量技术》 北大核心 2023年第11期49-56,共8页
精确模拟海上风电机雷达回波并提取其微多普勒特征,是解决海上风电场对邻近雷达台站无源干扰的关键问题。由于现有算法将风电机所处的海面背景直接以平面良导体等效而过于简单,且传统的等间距散射点模型无法表征风电机叶片的三维异形曲... 精确模拟海上风电机雷达回波并提取其微多普勒特征,是解决海上风电场对邻近雷达台站无源干扰的关键问题。由于现有算法将风电机所处的海面背景直接以平面良导体等效而过于简单,且传统的等间距散射点模型无法表征风电机叶片的三维异形曲面特征。为此,在回波求解时引入粗糙海面前向复反射系数,同时结合风电机的三维散射点等效模型,提出了基于时域回波电场的海上风电机雷达回波数值模拟算法。根据矩量法中RWG函数离散电场方程的思想,建立风电机三维散射点等效模型。考虑到电磁波作用在海面时的畸变效应,利用粗糙海面前向复反射系数推导出了时域回波电场求解公式,并获取了海上风电机雷达回波的模拟结果。最后,将风电机海面背景下的回波微多普勒特征与自由空间下的进行对比,证明海面背景不可忽略。进一步采用控制单一变量的方法分析了微多普勒频移的海况响应特性,即浪高的均方根与多普勒频移呈负相关。这也为后续海上风电机回波的识别与滤除提供理论参考。 展开更多
关键词 无源干扰 海上风电机 三维散射点 粗糙海面前向复反射系数 回波模拟 微多普勒特征
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基于改进的K-means风电机异常数据检测 被引量：5
7
作者 陶永辉 王勇 《国外电子测量技术》 北大核心 2023年第4期141-148,共8页
风电机异常数据检测对维护风电设备的稳定运行有着重要意义,为解决K-means算法随机指定初始点聚类和风电机数据异常问题,提出一种改进K-means算法的风电机数据异常检测方法。改进之后的方法,首先选择数据样本中位数作为第一个初始聚类中... 风电机异常数据检测对维护风电设备的稳定运行有着重要意义,为解决K-means算法随机指定初始点聚类和风电机数据异常问题,提出一种改进K-means算法的风电机数据异常检测方法。改进之后的方法,首先选择数据样本中位数作为第一个初始聚类中心,在选取下一个聚类中心时,距离当前n个聚类中心越远的点会有更高的概率被选为第n+1个聚类中心,进而达到聚类中心互相距离较远的目的,以此对风电机运行数据进行聚类,检测出离群点及异常点,保障风电设备稳定运行。 展开更多
关键词 K-MEANS算法 异常检测 初始聚类中心 风电机
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风电机连接螺栓防断裂研究与动力学分析
8
作者 吴宇星 郑准备 +3 位作者 谭永生 张建伟 杨占君 周宁 《企业管理》 2023年第S02期178-179,共2页
实施背景据不完全统计,风电行业内近几年发生的连接螺栓断裂事件发生过近百起,在我们集团内部的风电场中,叶片根部连接螺栓的断裂也是普遍存在的问题,其断裂会造成很高的维修费和螺栓导正费用,严重时会导致叶片脱离轮毂甚至倒塔,存在严... 实施背景据不完全统计,风电行业内近几年发生的连接螺栓断裂事件发生过近百起,在我们集团内部的风电场中,叶片根部连接螺栓的断裂也是普遍存在的问题,其断裂会造成很高的维修费和螺栓导正费用,严重时会导致叶片脱离轮毂甚至倒塔,存在严重的技术和安全隐患,所以风电机组高强连接螺栓断裂的深入分析及治理就显得尤为重要。某风电场连接螺栓断裂情况如图1所示。 展开更多
关键词 风电机 连接螺栓 螺栓断裂 风电场 倒塔 叶片根部 安全隐患 风电行业
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双馈风电机组次同步振荡自主学习控制方法设计
9
作者 李宗泽 胡桂军 《环境技术》 2023年第12期116-122,共7页
我国风能资源丰富,但源荷逆向分布的空间矛盾突出,大规模远距离输电是消纳风电机组的必然方式。为提高风电机组输电能力,常采用串联补偿技术,但也会引入次同步振荡(SSO)的风险。由于同步振荡是一个典型的多因素耦合影响的结果,属于典型... 我国风能资源丰富,但源荷逆向分布的空间矛盾突出,大规模远距离输电是消纳风电机组的必然方式。为提高风电机组输电能力,常采用串联补偿技术,但也会引入次同步振荡(SSO)的风险。由于同步振荡是一个典型的多因素耦合影响的结果,属于典型的少约束下最优解问题。提出基于多目标深度学习的双馈风电机组次同步振荡控制方法。深度分析双馈风电机组中产生次同步振荡的关联因素。分析双馈风电机的转差率、转子电压与定子电压之间的关系,推导出转差率作为不同频率范围下,次同步振荡控制的约束条件。设计深度学习模型,建立输入层、隐含层和输出层,输入次同步振荡特征并实施串联补偿,利用附加阻尼实现振荡控制。实验结果证明:该方法依托DSP完成的电路设计,降低了双馈风电机组次同步振荡幅值,次同步振荡控制时间最高为14ms,说明研究方法能快速并准确的实施次同步振荡抑制控制。 展开更多
关键词 次同步振荡 深度学习 双馈风电机 控制研究 虚拟电阻 风电并网
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振动分析在风电机械设备故障诊断中的研究
10
作者 李元强 支道跃 +2 位作者 张康龙 林奔腾 陈进建 《中国科技期刊数据库 工业A》 2023年第6期182-184,共3页
现如今,振动分析法被广泛的运用到我国机电设备检测当中,通过运用此检测手段全面提升了检测质量、保障检测数据真实可靠,也能够为用户提供关键性的数据支持。而在我国风电机电设备故障诊断过程当中,通过运用振动分析法可以全面采集频率... 现如今,振动分析法被广泛的运用到我国机电设备检测当中,通过运用此检测手段全面提升了检测质量、保障检测数据真实可靠,也能够为用户提供关键性的数据支持。而在我国风电机电设备故障诊断过程当中,通过运用振动分析法可以全面采集频率信号、判断故障所在、形成故障的精准定位。鉴于此本文首先论述了风电机组的相关结构,其次分析了风电机械常见故障频谱特征,并论述运用振动分析法检测风电机械设备故障,最后则论述了预测性维修策略,希望本文的论述能够为新时期我国风电机械设备形成安全、稳定的运转,提供一些帮助。 展开更多
关键词 振动分析 风电机械设备 故障诊断 运用
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振动分析在风电机械设备故障诊断中的应用
11
作者 范飞 《中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术》 2023年第5期86-88,共3页
在社会各界用电需求不断提高,和国家不断加强可再生新能源开发利用等原因促进下,最近几年我国风电产业迅猛发展,风电机械设备故障诊断也随之成为相关人员的重要研究课题。风电机械设备是风力发电作业开展的重要物质条件,一旦出现故障问... 在社会各界用电需求不断提高,和国家不断加强可再生新能源开发利用等原因促进下,最近几年我国风电产业迅猛发展,风电机械设备故障诊断也随之成为相关人员的重要研究课题。风电机械设备是风力发电作业开展的重要物质条件,一旦出现故障问题,势必会导致多种不良后果,故而必须通过及时准确的故障诊断处理,降低故障问题负面影响。基于此,本文着重探讨振动分析在风电机械设备故障诊断中的应用,以期对相关工程人员有所助益。 展开更多
关键词 振动分析 风电机械设备 故障诊断应用
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含变速双馈风电机组风电场的等值问题 被引量：26
12
作者 闫广新 晁勤 +2 位作者 刘新刚 周伟 乔之勇 《可再生能源》 CAS 2008年第1期21-23,共3页
在研究含变速双馈风电机组的风电场对电网的影响时,需要建立合理的风电场模型。文章介绍了大型风电场的等值建模的主要特点,探讨了含变速双馈风电机组的风电场等值方法和在等值过程中应注意的问题,为今后变速双馈风电机组在大型并网风... 在研究含变速双馈风电机组的风电场对电网的影响时,需要建立合理的风电场模型。文章介绍了大型风电场的等值建模的主要特点,探讨了含变速双馈风电机组的风电场等值方法和在等值过程中应注意的问题,为今后变速双馈风电机组在大型并网风电场中的应用提供参考。 展开更多
关键词 风力发电 变速双馈风电机 风电场 等值
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并网型双馈风电机组动态稳定性仿真 被引量：27
13
作者 闫广新 晁勤 +1 位作者 刘新刚 周伟 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第24期63-65,76,共4页
介绍了变速恒频双馈风电机组的基本结构,建立了双馈风电机组在d-q坐标系下的动态数学模型。应用Matlab/Simulink搭建了系统仿真模块,并对并网型双馈风电机组的动态稳定性做了仿真试验研究,结果表明:在风电系统中利用变速技术后可以提高... 介绍了变速恒频双馈风电机组的基本结构,建立了双馈风电机组在d-q坐标系下的动态数学模型。应用Matlab/Simulink搭建了系统仿真模块,并对并网型双馈风电机组的动态稳定性做了仿真试验研究,结果表明:在风电系统中利用变速技术后可以提高风能的利用率,改善电力系统稳定性;变速双馈风电机组具有低电压穿越功能。 展开更多
关键词 风力发电 变速双馈风电机 动态数学模型 低电 压穿越功能
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基于动态RCS的风电机叶片多普勒特性 被引量：13
14
作者 唐波 刘任 +3 位作者 张建功 刘兴发 孙睿 江浩田 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期3435-3442,共8页
风电机叶片动态旋转对雷达信号产生的多普勒效应,是邻近雷达台站识别风电场杂波的重要依据。现有研究手段由于难以获得精准的风电机叶片雷达回波仿真信号,进而无法获取准确的多普勒频谱。为此,避开风电机叶片雷达回波精准仿真的难题,通... 风电机叶片动态旋转对雷达信号产生的多普勒效应,是邻近雷达台站识别风电场杂波的重要依据。现有研究手段由于难以获得精准的风电机叶片雷达回波仿真信号,进而无法获取准确的多普勒频谱。为此,避开风电机叶片雷达回波精准仿真的难题,通过叶片多普勒效应的产生机理研究,提出了一种通过叶片动态雷达散射截面(RCS)求解多普勒频谱的思想,即基于成熟的电大尺寸目标动态RCS精确求解技术,采用准静态法,运用物理光学法(PO)和等效电磁流法(ECM)构成的混合算法,获得叶片运动状态下的RCS时域曲线,最后利用短时傅里叶变换(STFT)得到叶片的多普勒频谱。基于该方法,计算并分析了风电机叶片在旋转、变矩、挥舞及倾斜等工况下的多普勒特性,为风电机雷达目标信号的识别、雷达散射截面的缩减,以及雷达侧风电场杂波的抑制提供参考。 展开更多
关键词 风电机叶片 动态RCS 多普勒特性 准静态法 物理光学法 等效电磁流法
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风电机组精细化建模及硬件在环实时联合仿真 被引量：19
15
作者 贾锋 蔡旭 +1 位作者 李征 娄尧林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期1239-1250,共12页
介绍了风电机组模型的完整构成,阐明了各组成部分之间的复杂耦合关系,由此提出风电机组各个部分进行精细化建模所需考虑的因素,并指出现有简化模型忽略的因素及不足。在此基础上,设计了满足精细化要求的基于RTDS与Bladed的实时风电机组... 介绍了风电机组模型的完整构成,阐明了各组成部分之间的复杂耦合关系,由此提出风电机组各个部分进行精细化建模所需考虑的因素,并指出现有简化模型忽略的因素及不足。在此基础上,设计了满足精细化要求的基于RTDS与Bladed的实时风电机组联合仿真平台。其中,Bladed的实时性由硬件测试模块保证,将风模型、气动模型、机械部分模型、变桨系统模型和偏航系统模型建立在Bladed中,将风电机组电气部分模型和控制系统模型建立在RTDS中,以发电机转子运动学方程作为机电耦合快、慢时间尺度之间的接口,并借助于PLC实现Bladed和RTDS之间的通信。在此基础上,按照实际机组控制系统架构构建了主控制器和变流器控制器硬件在环的联合仿真,最后通过多组硬件在环仿真充分展现了实时联合仿真平台的独特性能。 展开更多
关键词 风电机组建模 RTDS Bladed 实时 联合仿真 精细化模型 气–弹–机–电耦合 多时间步长
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基于支持向量机和微分进化算法的风电机优化运行 被引量：12
16
作者 彭春华 相龙阳 +1 位作者 刘刚 易洪京 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期57-62,共6页
风电机出力控制是风电场运行过程中的一个关键问题。针对风电机出力与风速和桨距角之间存在非常复杂的关系,很难建立通用准确的数学模型,提出了一种新的风电机出力优化模式,即首先通过支持向量机算法建立风电机出力与运行参数之间的非... 风电机出力控制是风电场运行过程中的一个关键问题。针对风电机出力与风速和桨距角之间存在非常复杂的关系,很难建立通用准确的数学模型,提出了一种新的风电机出力优化模式,即首先通过支持向量机算法建立风电机出力与运行参数之间的非线性拟合模型,并基于此模型和风速的变化,采用高效的微分进化算法对风力机桨距角进行快速动态优化,从而实现风电机出力最大化。以鄱阳湖长岭风电场风电机组实际运行数据进行了仿真应用与分析。结果表明通过优化风力机桨距角可有效地提高风电机出力,验证了文中方法的可行性和优越性。采用文中方法可准确建立风速与最优桨距角的动态对应关系,为风电机的优化运行提供了科学的指导。 展开更多
关键词 风电机 支持向量机 微分进化 桨距角
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考虑双馈风电机的配网广义综合负荷建模 被引量：10
17
作者 徐振华 李欣然 +2 位作者 宋军英 邓威 李金鑫 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期234-242,共9页
提出考虑双馈风电机接入的配电网广义综合负荷模型。通过仿真结合机理分析指出可采用恒功率源对面向负荷建模的双馈式风电机暂态外特性进行等效描述,将其与传统配网综合负荷模型结合即可得广义综合负荷模型;在不同运行方式下分别对样本... 提出考虑双馈风电机接入的配电网广义综合负荷模型。通过仿真结合机理分析指出可采用恒功率源对面向负荷建模的双馈式风电机暂态外特性进行等效描述,将其与传统配网综合负荷模型结合即可得广义综合负荷模型;在不同运行方式下分别对样本进行多曲线拟合参数辨识,将模型拟合效果与传统内插、外推效果进行对比,结果显示多曲线拟合可得适应性更强的模型参数,且根据辨识结果可评估分布式电源并网容量,模型结构合理、有效;为简化广义模型结构,将恒功率源并入传统ZIP模型的恒功率部分得到广义ZIP模型并对相应参数转换关系进行推导。 展开更多
关键词 电力系统负荷建模 双馈式风电机 恒功率源 广义综合负荷模型
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基于配电网无功优化的变速恒频双馈风电机群控制策略 被引量：17
18
作者 李晶 李建林 许洪华 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第15期59-64,共6页
针对接入地区配电网络的大规模变速恒频双馈风电机群与系统运行状况,基于单台风电机组的分段分层控制及配电网的无功优化思想,提出了变速恒频双馈风电机群并网运行的实时控制策略。并以北方某风电场及其接入系统为例,针对风速发生渐变... 针对接入地区配电网络的大规模变速恒频双馈风电机群与系统运行状况,基于单台风电机组的分段分层控制及配电网的无功优化思想,提出了变速恒频双馈风电机群并网运行的实时控制策略。并以北方某风电场及其接入系统为例,针对风速发生渐变扰动及系统侧某节点发生无功突变2种情况,对风电机群及其接入系统在该控制策略下的运行特性和关键节点的电压特性进行了仿真和分析。仿真结果说明该控制策略不但能保证风电机群最大限度地、安全地捕获风能,同时也能充分发挥机群的无功调节能力,平衡无功扰动,提高风电机群和接入系统的电压稳定性,实现全网的无功优化。 展开更多
关键词 变速恒频风电机群 控制策略 配电网 无功优化
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变速双馈风电机组低电压穿越功能仿真 被引量：24
19
作者 闫广新 李江 +1 位作者 张锋 晁勤 《电网与清洁能源》 2009年第6期49-52,共4页
分析了变速恒频双馈风力发电机组的工作原理,建立了包含变频器的双馈风力发电机组动态数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件搭建了并网型双馈风力发电机组的仿真模块,通过仿真试验分析了外部电网故障下变速恒频双馈风力发电机组的低电压... 分析了变速恒频双馈风力发电机组的工作原理,建立了包含变频器的双馈风力发电机组动态数学模型,并利用MATLAB/Simulink软件搭建了并网型双馈风力发电机组的仿真模块,通过仿真试验分析了外部电网故障下变速恒频双馈风力发电机组的低电压穿越功能,为变速恒频双馈风力发电机组在大型并网风电场中的应用提供了可靠的理论依据。 展开更多
关键词 风力发电 变速双馈风电机 动态数学模型 低电压穿越功能
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基于PO算法的风电机塔架RCS快速求解 被引量：3
20
作者 唐波 叶莉 +2 位作者 孙睿 刘任 吴卓 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2017年第6期76-82,共7页
对于工作在GHz频率下的电大尺寸风电机雷达散射截面(RCS)求解,传统采用的物理光学(PO)算法所需计算资源极为庞大,难以在风电机对雷达信号干扰评估的实际工程中进行应用。为减少求解占用的计算资源,本文提出了一种快速求解算法,即将风电... 对于工作在GHz频率下的电大尺寸风电机雷达散射截面(RCS)求解,传统采用的物理光学(PO)算法所需计算资源极为庞大,难以在风电机对雷达信号干扰评估的实际工程中进行应用。为减少求解占用的计算资源,本文提出了一种快速求解算法,即将风电机RCS求解分为两个部分:仍采用PO法计算叶片RCS;但采用近似法快速求解塔架RCS。计算时,将风电机塔架分割为一系列小的圆柱段,分别求解各独立圆柱段RCS,最后将各部分RCS进行叠加即可获得整个塔架RCS的计算公式。以Vestas V82风电机为例,结果表明采用快速求解算法计算得到的风电机RCS极大值偏差最大为3.15d Bsm,全局极值最大相对偏差为5.14%,但计算资源减少88%。 展开更多
关键词 风电机 RCS 电磁散射 PO算法 快速求解
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