雙饋風(fēng)電機(jī)組動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性分析及其安全閾值的研究.pdf

1、近年來(lái)，可再生能源飛速發(fā)展，其清潔性和可再生性得到了人們的廣泛關(guān)注。風(fēng)能作為一種重要的可再生能源，使得人們迫切地希望提高對(duì)風(fēng)能的利用率，從而進(jìn)一步促進(jìn)了風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展。風(fēng)具有不穩(wěn)定性和間歇性，風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)作為一個(gè)非線性時(shí)變系統(tǒng)，在各種不定載荷和振動(dòng)載荷的沖擊下，其控制策略和機(jī)械結(jié)構(gòu)變得越來(lái)越復(fù)雜，保證機(jī)組在高海拔、高鹽度的復(fù)雜環(huán)境下能夠安全運(yùn)行的同時(shí)滿足設(shè)計(jì)壽命也變得越來(lái)越困難。而機(jī)組能否安全運(yùn)行決定著機(jī)組的安全性和穩(wěn)定性，因此需對(duì)

2、安全系統(tǒng)的參數(shù)安全閾值進(jìn)行深入探究。
　　本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先建立傳動(dòng)鏈系統(tǒng)（含變槳）、塔架、風(fēng)速模型，分析建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)空間方程，重點(diǎn)分析其安全穩(wěn)定性影響因素，給定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組極端載荷外推計(jì)算的方法原理，得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行理論范圍。
　　介紹Lyapunov穩(wěn)定性定理和V函數(shù)理論與構(gòu)造、機(jī)組安全閾值的內(nèi)容及設(shè)計(jì)方法以及平方和理論;重點(diǎn)構(gòu)建塔架系統(tǒng)和傳動(dòng)鏈系統(tǒng)安全閾值，通過(guò)系統(tǒng)狀態(tài)空間模型，結(jié)合

3、Lyapunov函數(shù)和極限載荷外推的計(jì)算方法，通過(guò)平方和理論得到安全閾值穩(wěn)定邊界和安全邊界。
　　以某風(fēng)電場(chǎng)1.5MW海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)際檢測(cè)數(shù)據(jù)為例，采用GH-Bladed及Matlab軟件分析確定模型的安全閾值。通過(guò)分析實(shí)際數(shù)據(jù)，計(jì)算和擬合得出威布爾分布數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，計(jì)算各風(fēng)速條件下的實(shí)際運(yùn)行機(jī)艙位移極值。通過(guò)極限載荷外推和計(jì)算，得到機(jī)組安全閾值的相關(guān)邊界，并利用實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。并且對(duì)正常發(fā)電工況和緊急停機(jī)工況下機(jī)組