在紧急停机的情况下,兆瓦级风能冷库通常采用停机逻辑,该逻辑可直接断开变频器的连接并迅速拔出托盘。.5)在DLC1.6工作状态下,叶片旋转方向上的弯矩和上下方向上的弯矩通常具有极限载荷。片越长,问题越严重。文采用海庄2.0 MW储能机组模型,以DL2010 GL2010的运行状况为例,使用GH Bladed软件进行仿真,分析停机过程中的负荷。提出了两种优化的停车方案。拟之后,将其与初始负载进行比较。
据GL2010规范,冷库安装DLC1.5的运行条件必须考虑到从起始风速到切割风速范围的风冷存储单元,满足极端的年度阵风( EOG1),并且在阵风开始时要求最低风速。爆发的最大风速和爆发的最大加速度出现时,网络将断电。常,2.0兆瓦的冷库机组接近标称风速的1.2倍,并且爆裂或爆裂速度的最大值最有可能产生叶片起伏力矩和塔架低力矩的极值。析。图1、2和3所示,这是模拟工作条件DLC1.5的结果(水平轴是时间单位s,垂直轴是速度的单位)。力m / s或负载):达到额定风速的1到1.2倍一年中的极端阵风发生,并且当阵风最大时(9秒),电网将断电。
图2和图3可以看出,随着风速的增加,叶片根部和塔架底部的负荷首先增加。网络关闭9时,冷库单元开始紧急停止;它等于0,并在相反方向上增加到最小值。的跌落力矩或叶片力矩的最小值有时甚至大于最大值。
气动力推力,在紧急停止时情况相反,控制盘释放能量以降低风轮的速度,而风获得的能量则增加此时,控制盘将增加尾流的风速。移动板将承受相反的推力。易知道,驱动盘每单位时间释放的能量越多,风得到的能量就越多,并且动量定理所接收的向前推力就越大。
5显示了归一化后塔的瓶颈时刻和风轮加速度的曲线。然,当风力涡轮机的减速速度最快时,会发生塔架下降力矩的最小值。以假设冲击载荷是由转子过度释放能量引起的(旋转速度降低得太快)。果以任何方式限制风轮的加速度范围,则叶片后跟和塔架底部的冲击负荷将得到改善。GH Bladed使用叶到矩动量的经典理论并结合某种校正方法来计算空气动力负荷。原理上可以知道,风轮空气动力学参数的参数Cp,Ct和Cm主要与倾斜角和峰值速度比有关。益于GH叶片性能系数功能,可以获得不同俯仰角下Cp,Ct,Cm和λ的曲线。以将其绘制为等高线图,如图6所示。于DLC 1.5的运行条件基于NWP(正常风廓线模型),因此可以从中获得风力涡轮机的空气动力学参数。
态计算可以近似等于DLC 1.5模拟的空气动力学参数。据风速,风轮速度和DLC1.5模拟的倾斜角度,可以在冷藏单元运行期间风力涡轮机的推力系数Ct如图6所示(红色曲线对应等高线图上Ct的轨迹)。),图7(紧急停止期间的Ct曲线)。以看出,在紧急停止期间,变频器迅速降低了冷库单元的负载,并且风力涡轮机的速度迅速增加,这导致了变频器的速比增加。端和快速羽化会导致倾斜角的过快增加,从而使Ct系数迅速降低至零,并以接近或什至大于正最大值的方式持续下降。Ct,从而使冷藏单元受到强大的反向推力。果,发电机负载迅速减小到0,并且倾斜角的过度增加是冲击负荷过大的原因。GL2010规范中的DLC1.5条件时,塔架倾覆力矩的冲击载荷和叶片的波动矩(或摆线叶片的冲击载荷和扭转方向)为超出设计极限时,传统做法是在紧急停止期间调整平滑度。的速度降低了冲击负荷。是,当紧急停止顺桨速度变慢时,叶片和塔架的正载荷以及风轮的速度都会增加,这会进一步导致隐藏的问题。此,简单地调节急停时的羽化速度只能平衡前进负荷和负负荷,而降低羽化速度将增加风轮极限速度而不会两者都从根本上解决了问题。据上一节的分析,降低冲击负载的理想方法是限制转子速度的衰减率(控制风能释放能量的速度)或控制峰值速度比λ和俯仰角β以满足图6的要求。线关系。据该方法,理想的控制方法如下:在紧急停止的最初几秒钟中,通过调节俯仰角,发电机的加速度信号可以控制风轮的减速。一个闭环中并保持车轮的减速速度。该范围内(在国内已经可以实现大量的高度系统,主要的羽化控制功能始终在紧急停止的第一秒内使用);或限制风轮的速度并降低最大峰值速比以减少冲击。
载但是,由于本文的目的不是设计控制器,冷库安装因此使用以下两种简化方法进行仿真和对比,以显示最佳控制效果。制逻辑:在紧急停止期间,将发电机扭矩保持2 s。(控制方法是指外国风力发电机设计公司的控制策略)。
图10所示,控制报告的方法峰值速度的限制限制了由于发电机转矩的保持而导致的转子速度(峰值速度比)的快速增加,从而减小了影响。制负载角的方法避免了大角度的产生。生活倾斜达到高风速(峰值速比),即避免了快速空气制动,从而降低了冲击负荷(见表)。1)通过检查其他坐标系,两个图将不会增加其他方向上的载荷,并且桨距的方向转矩和弯矩方向摆线的方向力矩也将大大减小(原理相同在叶片的跳动的意义上)。一个2.0兆瓦的海上风力涡轮机存储单元为例,它符合GL2规范010的工作条件DLC1.5停机时的叶片脚冲击和塔底负载从致动盘理论和动量理论,以及转子速度控制和羽状控制的角度进行了分析。种速度优化方案:以上方案的仿真有效地减少了紧急停机期间叶片根部和塔架底部的冲击负荷。
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