我在风能的海洋中航行,感受着这份取之不尽、清洁无污染的可再生能源带来的魅力。作为一名工控工程师,我深知风力发电机组在自然环境中的重要性。我国在风力发电技术上的进步,让我感到自豪。在“九五”期间,我们实现了600kW风力发电机组96%的国产化率,并成功开发了失速型风力发电机组控制系统。
目前,我承担了国家863项目“兆瓦级变速恒频风力发电机组电气控制系统”的研制任务。这项工作对我来说既充满挑战又富有成就感。我们主要采用变桨距控制技术来确保额定风速以上输出功率平稳。这项技术通过调整桨叶节距,改变气流对叶片功角,从而保持风机输出功率的稳定。
为了实现这一目标,我们设计了一套复杂但高效的PID(比例-积分-微分)控制策略。这个策略使用功率反馈闭环控制系统,使得变速恒频机组能够有效地工作于额定风速以上。此外,我们还需要考虑到执行机构动态特性的限制能力,以避免消耗过多的能量。
我们的执行机构模型描述了从给定的桨距角指令到实际激励之间的动态变化。在实际应用中,这个模型是由一个一阶系统模拟出来,其中输入值来自桨距角偏差,输出值为比例阀所需DC10V~+DC10V控制电压。
为了调节桨距角并维持功率恒定输出,我们设计了一套基于PID算法和液压传递功能的系统。当测量到的当前发电机输出功率与设定的目标相比时,就会计算出误差,并根据该误差调整PID参数以达到最佳效果。
最后,在进行仿真测试时,我们发现当液压传递功能正常运行时,可以有效地调节桨距角并保持恒定输出,同时也可以适应不同的自然环境条件。虽然存在一些波动,但总体上我们的设计能够满足预期要求,为未来的大规模商业应用奠定坚实基础。