针对风机变桨距控制系统隐蔽攻击的防御方法研究

1

作者 王东风 张鹏 +2 位作者 黄宇 崔岩 孙茜 《电力科学与工程》 2024年第5期47-54,共8页

伴随信息化程度不断提高,隐蔽攻击将对风机变桨距控制系统构成威胁。为此,设计了一种防御结构。将攻击信号对被控对象的影响反馈给控制器,由控制器实时调节控制输出信号,进而防御隐蔽攻击。分别在有攻击和无攻击场景下分析了采用防御结... 伴随信息化程度不断提高,隐蔽攻击将对风机变桨距控制系统构成威胁。为此,设计了一种防御结构。将攻击信号对被控对象的影响反馈给控制器,由控制器实时调节控制输出信号,进而防御隐蔽攻击。分别在有攻击和无攻击场景下分析了采用防御结构后系统的稳定性。仿真结果显示,在隐蔽攻击时间段内,采用防御结构后,风机输出功率与设定值的平均误差为0.004 MW;在无攻击时间段内,风机输出功率与原系统保持一致。该结果说明,防御结构有效。 展开更多

关键词 风力发电 变桨距控制系统 隐蔽攻击 攻击防御

在线阅读 下载PDF 职称材料

变速恒频风力机组变桨距控制系统 被引量：43

2

作者 林勇刚 李伟 +3 位作者 叶杭冶 邱敏秀 金波 刘湘琪 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期110-114,共5页

在风力机空气动力学特性分析的基础上 ,讨论了变速恒频风力机组变桨距机构在低于额定风速阶段和高于额定风速阶段的不同控制策略。将模型与控制方法相结合的数字仿真表明 ,控制曲线与预期要求一致。具体设计了变桨距机构液压控制方案和... 在风力机空气动力学特性分析的基础上 ,讨论了变速恒频风力机组变桨距机构在低于额定风速阶段和高于额定风速阶段的不同控制策略。将模型与控制方法相结合的数字仿真表明 ,控制曲线与预期要求一致。具体设计了变桨距机构液压控制方案和电机控制方案 ,并提出了高油压冗余式电液比例变桨距机构的设计思路。 展开更多

关键词 变速恒频技术 风力机组 变桨距控制系统 数字仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

大型风机变桨距控制系统的研究 被引量：18

3

作者 窦真兰 程孟增 +1 位作者 蔡旭 凌志斌 《电机与控制应用》 北大核心 2011年第3期38-44,共7页

根据变桨执行机构不同,分析了液压变桨距系统和电动变桨距系统。从结构、原理、控制器设计等方面对两种变桨系统进行研究,并分别利用SimHydraulics和Simulink建模,仿真结果验证了建模和系统设计的正确性,直观反映了变桨距控制系统的动... 根据变桨执行机构不同,分析了液压变桨距系统和电动变桨距系统。从结构、原理、控制器设计等方面对两种变桨系统进行研究,并分别利用SimHydraulics和Simulink建模,仿真结果验证了建模和系统设计的正确性,直观反映了变桨距控制系统的动态特性,为大型风电机组的全工况仿真奠定基础。变桨距系统的控制器设计,为大型风电机组的研制提供有力的理论支持,为实际风场中变桨距控制系统提供参考依据。 展开更多

关键词 风力机 变桨距控制系统 永磁同步电机

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Wiener模型的风力发电系统变桨距控制 被引量：11

4

作者 徐樾 贾立 付轩熠 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1741-1749,共9页

风力发电系统具有非线性强和波动性大的特点,如何在风速随机变化的工况下,快速地将风电机组输出功率控制在额定范围内是风电系统控制面临的重大难题。针对5 MW风电机组的变桨距控制问题,提出一种基于Wiener模型的风力发电系统变桨距控... 风力发电系统具有非线性强和波动性大的特点,如何在风速随机变化的工况下,快速地将风电机组输出功率控制在额定范围内是风电系统控制面临的重大难题。针对5 MW风电机组的变桨距控制问题,提出一种基于Wiener模型的风力发电系统变桨距控制方案。根据Wiener模型线性和非线性环节可分离的特殊结构,通过计算非线性环节的逆,构造具有线性性质的广义风电系统被控对象,将风电系统非线性变桨距控制问题简化为线性模型控制问题。采用独立可分离信号分步辨识风电机组Wiener模型,可以更加精准地预测风电机组输出功率。仿真实例表明:该控制方法有效地提高了变桨距系统的控制效果。 展开更多

关键词 风电机组 变桨距控制系统 WIENER模型 分步辨识

在线阅读 下载PDF 职称材料

模糊前馈与模糊PID结合的风力发电机组变桨距控制 被引量：118

5

作者 郭鹏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第8期123-128,共6页

大型变桨距风电机组在额定风速以上通常采用PID控制器调节机组桨距角以达到功率恒定的目的,但由于从额定风速到切出风速之间的风速变化范围很大,一组固定的PID参数难以在不同风速下均有好的控制效果。该文在分析PID变桨距控制器缺点的... 大型变桨距风电机组在额定风速以上通常采用PID控制器调节机组桨距角以达到功率恒定的目的,但由于从额定风速到切出风速之间的风速变化范围很大,一组固定的PID参数难以在不同风速下均有好的控制效果。该文在分析PID变桨距控制器缺点的基础上,提出模糊前馈与模糊PID结合的新型变桨距控制方法。模糊PID控制器能够保证在不同风速下均有较好的控制结果,而模糊前馈控制器则能够根据风电机组的桨叶气动特性,在额定风速以上的不同风速段,根据风速给出不同的适当的前馈桨距角,实现动态前馈补偿,提高控制系统的响应速度。对一个300kW的变桨距风电机组的仿真表明,该方法在额定风速以上的不同风速段都能够有效地减小系统的超调量,缩短调节时间,具有较为满意的控制效果。 展开更多

关键词 变桨距控制系统 模糊PID控制器 模糊前馈控制器 气动特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

风电机组非线性前馈与模糊PID结合变桨距控制研究 被引量：9

6

作者 郭鹏 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第11期838-843,共6页

针对风电机组的强非线性和时滞特性,提出将非线性前馈与模糊PID结合的新型变桨距控制方法,以克服传统PID变桨距调节系统在额定风速以上难以达到满意效果的缺点.根据桨叶的气动特性,采用数值计算和多项式曲线拟合的方法得到桨距角与风速... 针对风电机组的强非线性和时滞特性,提出将非线性前馈与模糊PID结合的新型变桨距控制方法,以克服传统PID变桨距调节系统在额定风速以上难以达到满意效果的缺点.根据桨叶的气动特性,采用数值计算和多项式曲线拟合的方法得到桨距角与风速的非线性模型,并以该模型为基础设计了非线性前馈控制器.对某300 kW变桨距风电机组的仿真表明:新方法在额定风速以上的不同风速段都能够有效地减小系统的超调量,缩短调节时间,具有较满意的控制效果. 展开更多

关键词 风电机组 变桨距控制系统 模糊PID 非线性前馈控制器 气动特性 桨距角

在线阅读 下载PDF 职称材料

带自适应模糊神经网络补偿的自耦合PI在风力机变桨控制中的应用 被引量：3

7

作者 何胜华 黄弘 +1 位作者 范必双 怀晓伟 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期618-624,共7页

风力机对于风能的捕获主要依靠主控制器和执行机构之间的协同工作。然而风速的幅值和方向是时刻变化的,它的这种非线性特性给能量转换带来了挑战。针对该问题,文章设计了一种基于混合控制方案的变桨距系统,用于超风速下功率吸收的恒定... 风力机对于风能的捕获主要依靠主控制器和执行机构之间的协同工作。然而风速的幅值和方向是时刻变化的,它的这种非线性特性给能量转换带来了挑战。针对该问题,文章设计了一种基于混合控制方案的变桨距系统,用于超风速下功率吸收的恒定。所提方法利用一种新颖的自耦合PI获取转子速度跟踪性能。而风速的随机性变化被视为一个外在扰动,采用自适应模糊神经网络对其进行补偿控制。为了验证该变桨距控制系统的性能,在Matlab/Simulink中搭建了2 MW直驱式风机模型,并与传统的PI控制器进行仿真对比。仿真结果表明,文章所提算法在转子速度跟踪和输出功率恒定控制等方面拥有比传统PI更为优异的性能。 展开更多

关键词 直驱式风机 变桨距控制系统 自耦合PI 自适应模糊神经网络 补偿控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于LADRC的变桨距风电机组启动控制

8

作者 姚恩利 马佳伟 许曼 《时代经贸》 2012年第12期57-57,共1页

当变桨距风电机组以最大风能利用系数进行机组升速并网时，由于此时发电机电磁转矩为零，风轮将处于加速状态，同期时间较长会造成电机超速，而引起并网失败。再加上大型风电机组具有较严重的非线性等特点使得传统PID控制难以取得良好... 当变桨距风电机组以最大风能利用系数进行机组升速并网时，由于此时发电机电磁转矩为零，风轮将处于加速状态，同期时间较长会造成电机超速，而引起并网失败。再加上大型风电机组具有较严重的非线性等特点使得传统PID控制难以取得良好的控制效果，鉴于此，本文利用线性自抗扰控制技术的优势，设计了线性自抗扰控制的变桨距控制方法。通过仿真表明该方法具有良好的控制效果。 展开更多

关键词 变桨距控制系统 风电机组 线性自抗扰控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于变距系统的风电机组并网运行特性的研究 被引量：1

9

作者 杨敏 邓英 +1 位作者 田德 汪宁渤 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第1期29-34,39,共7页

依据风电机组的变桨距控制原理和风电机组的运行特性,建立了转速环和功率环控制的风电机组变桨距控制系统,结合双馈风电机组各部分数学模型,在PSCAD/EMTDC中搭建了风电机组的并网仿真模型。对不同风速段湍流风况条件下的风电机组并网运... 依据风电机组的变桨距控制原理和风电机组的运行特性,建立了转速环和功率环控制的风电机组变桨距控制系统,结合双馈风电机组各部分数学模型,在PSCAD/EMTDC中搭建了风电机组的并网仿真模型。对不同风速段湍流风况条件下的风电机组并网运行特性进行仿真,实现了不同运行阶段下风电机组运行特性的优化控制,并在此基础上分别仿真了阵风干扰和电网故障扰动下风电机组的动态运行特性。仿真结果分析表明,双环变桨距控制系统可以较好地优化风电机组的功率输出特性,在电网发生故障时桨距角的快速动作也可以有效地抑制故障暂态响应的进一步恶化,有利于电网的迅速恢复。 展开更多

关键词 变桨距控制系统 最优控制参数 并网运行特性 功率输出 故障暂态响应

在线阅读 下载PDF 职称材料

风力发电机组紧急变桨测试典型故障检查及处理方法探讨

10

作者 刘乔 《电气牵引》 2019年第1期5-8,共4页

介绍了变桨距风力发电机组的特性,变桨距风力发电机组工作原理,根据一起故障事件引入对电控变桨距系统的优化改进。

关键词 风力发电机组 电动变桨距控制系统 紧急变桨测试 变桨驱动器 后备电源 故障桨叶 顺桨

在线阅读 下载PDF 职称材料

风力发电机组变桨距线性自抗扰控制 被引量：6

11

作者 张金芳 姚恩利 许曼 《华东电力》 北大核心 2013年第2期371-375,共5页

利用线性自抗扰控制在处理系统内部摄动和外部扰动方面的优势,设计变桨距控制系统的线性自抗扰控制器,所设计的线性自抗扰控制器能够保证风电机组在额定风速以上的不同风速段均有较好的控制效果。将该方法应用于1台300 kW的变桨距风电... 利用线性自抗扰控制在处理系统内部摄动和外部扰动方面的优势,设计变桨距控制系统的线性自抗扰控制器,所设计的线性自抗扰控制器能够保证风电机组在额定风速以上的不同风速段均有较好的控制效果。将该方法应用于1台300 kW的变桨距风电机组进行仿真研究,仿真结果表明该方法在不同风速段均能够有效地缩短调节时间,减小系统超调量,且算法简单、调试容易。 展开更多

关键词 变桨距控制系统 风电机组 线性自抗扰控制 气动特性 扩张状态观测器

原文传递

半潜式海上浮式风机气动阻尼特性研究 被引量：12

12

作者 陈嘉豪 胡志强 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1255-1265,共11页

由于海上漂浮式风机具有较大的支撑平台运动,气动阻尼效应对海上漂浮式风机的运动响应带来了重要的影响,日渐受到相关国内外学者的关注.为了研究海上浮式风机的气动阻尼特性,本文推导了海上浮式风机气动阻尼力的数学模型,并借助模型实... 由于海上漂浮式风机具有较大的支撑平台运动,气动阻尼效应对海上漂浮式风机的运动响应带来了重要的影响,日渐受到相关国内外学者的关注.为了研究海上浮式风机的气动阻尼特性,本文推导了海上浮式风机气动阻尼力的数学模型,并借助模型实验和数值计算的方法,研究了半潜式海上浮式风机的气动阻尼特性及其作用规律.结果表明,浮式风机的风轮旋转时的气动阻尼比风轮非旋转状态时更加明显;在作业工况下,气动阻尼对半潜式浮式风机平台的纵荡、纵摇、机舱的运动有明显的抑制作用,且主要体现为对半潜式浮式风机的平台运动固有频率响应的抑制作用,对波频范围的平台运动作用甚微.其变化规律与风速大小、波浪载荷等有关,在风机的额定工况之前,气动阻尼通常与风速呈正相关关系,但是增长率有逐渐减小的趋势;在控制系统作用下,当入流风速接近或超过风机额定风速时,容易出现气动负阻尼现象,反而进一步强化浮式风机的运动响应,此时通过降低变桨距控制器的比例系数,即降低变桨距控制器的灵敏度,有助于增加海上浮式风机的气动阻尼效果,并且在一定程度上减缓负的气动阻尼的发生,改善海上浮式风机的运动响应. 展开更多

关键词 海上浮式风机 气动阻尼 模型试验 数值计算 变桨距控制系统

在线阅读 下载PDF 职称材料