Individual pitch control for torque fluctuation reduction in large-scale wind turbine generator systems

• Autorzy: Dou Z. , Wang H. , Ling Z. , Cai X.

Warianty tytułu

PL

Indywidualne sterowanie kątem natarcia w zastosowaniu do systemu generatorów wiatrowych dużej skali – ograniczenie fluktuacji momentu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In order to capture maximum wind energy, smooth the wind turbine torque fluctuation and eliminate the unbalanced loads on the wind turbine, the individual pitch control strategy which directly controls the edgewise moment is proposed based on the multi-stage dynamic weight coefficient distribution of the pitch angle according to the blade azimuth. In order to verify the effeteness of the proposed individual pitch control, the simulation experiment is carried out on a 2MW wind turbine generator system. And the results show, compared with collective pitch control, the proposed individual pitch control not only regulates and smoothes the wind turbine torque fluctuation, but also indirectly reduces the fluctuation of the blade flapwise moment, the yaw moment and the tilt moment, and greatly improves the power output as well.

PL

W artykule opisano strategię sterowania kątem natarcia płatami wirnika turbiny wiatrowej w celu lepszej stabilizacji momentu turbiny i eliminacji niezbalansowania obciążenia. Metoda oparta została na wielostopniowej wadze dynamicznej współczynników podziału kąta natarcia, w zależności od azymutu płata. Przedstawiono wyniki badań symulacyjnych sterowania w systemie generatorów wiatrowych o mocy 2MW, potwierdzające jego wysoką skuteczność i zwiększenie generowanej energii elektrycznej.

Słowa kluczowe

EN

wind turbine torque fluctuation; edgewise moment; individual pitch control; multi-stage dynamic weight coefficient distribution

PL

fluktuacja momentu w turbinie wiatrowej; moment graniczny; sterowanie samodzielne kątem natarcia; waga wielostopniowa dynamiczna; współczynnik podziału

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 89, nr 3b
• Strony: 29--31
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz., wykr.

Twórcy

autor

Dou Z.

• Department of Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, No.800 Dongchuan Road, Mulan Biulding B109, Shanghai, 200240, China

autor

Wang H.

• Wind Power Research Centre, School of Electronic Information and Electrical Engineering Shanghai Jiao Tong University

autor

Ling Z.

• Wind Power Research Centre, School of Electronic Information and Electrical Engineering Shanghai Jiao Tong University

autor

Cai X.

• Wind Power Research Centre, School of Electronic Information and Electrical Engineering Shanghai Jiao Tong University

Bibliografia

• [1] E. Hau, Wind Turbines: fundamentals, technologies, application, economics (New York: Springer Verlag, 2006).
• [2] J. F. Manwell, J.G. McGowan, A.L. Rogers, Wind Energy Explained: theory, design and application (Wiley Online Library, 2002).
• [3] X. Shen, X.C. Zhu, Z.H. Du., Wind turbine aerodynamics and loads control in wind shear flow, Energy, 26 (2009), No. 3, 1424-1434.
• [4] W. Haiyun, W. Weiqing, B. Liang, Application of Individual Pitch Controller for Flicker Reduction on Variable Speed Wind Turbines, Proceedings of the 2010 Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference, March 28-31, 2010, Chengdu, China.
• [5] T. J. Larsen, H.A. Madsen, K. Thomsen, Active load reduction using individual pitch, based on local blade flow measurements, Wind Energy, 8 (2005), No. 1, 67-80.
• [6] H. Markou, P.B. Andersen, G.C. Larsen, Potential load reductions on megawatt turbines exposed to wakes using individual-pitch wake compensator and trailing-edge flaps, Wind Energy, 14 (2011), No. 7, 841-857.