在风电机组控制系统的研发过程中,主要用到三个软件,分别是Bladed、Matlab、Visual C++6.0。本节主要对Bladed软件作一介绍,Matlab和Visual C++6.0可参考相应的软件手册和专业书籍。
Bladed是英国Garrad Hassan and Partners Limited公司(www.garradhassan.com)开发的用于风电机组设计的专业软件,已通过GL(德国劳埃德船级社)认证,软件的计算和仿真功能十分强大。
本节主要介绍该软件用于风电机组稳态特性分析、模态分析、时域动态仿真、控制系统开发、整机载荷计算和载荷后处理等。
Bladed包括的功能模块见表6-1。
表6-1 Bladed的功能模块
对于控制器的开发来说,主要功能模块为基本模块、线性化模块和控制器硬件测试模块。
下面简要介绍一下Bladed的基本情况,图6-7所示是Bladed工具菜单。
图6-7 Bladed工具菜单
工具菜单从左到右依次如下:
叶片的整体特性,包括叶片的几何特性、重量和刚度特性等。
风电机组叶片有关空气动力学方面的数据、翼型数据集。
定义风电机组轮毂和风轮系统的基本参数。
定义有关塔架的详细参数、几何结构、安装类型,包括塔架的重量和刚度等。(www.xing528.com)
定义传动链上的有关参数,包括齿轮箱传动比、安装方式、发电机、接入电网、能量传输损耗等。
定义机舱罩外部尺寸和机舱重量等。
定义风电机的控制方式,包括定桨恒速控制、变桨变速控制、状态控制参数、外部控制器。
风电机组有关模态分析的设定,包括风轮旋转面内外、塔架左右前后的模态分析。
定义风模型、3D湍流风模型。
定义浪载和海流的特性,用以海上风电机组的载荷计算。
设定需要计算和仿真的内容和需要得出的结果,包括稳态和动态性能。
计算结果的显示,有图表形式和标准化的计算结果报告。
对计算结果进行后处理,包括快速傅里叶变换、频谱分析等。
菜单从左向右也是定义风电机组各项参数的过程。只有定义完毕了,才可以计算该项有关数据。如图6-8所示的计算模块,现在已经定义了“Steady Power Curve”所有的数据,具体定义项如图6-9所示。此时位于右侧的指示灯为绿色,单击“Run Now”就可以计算“Steady Power Curve”。如果缺少量参数,指示灯将为黄色。如果有些模块未定义,指示灯将为红色。
图6-8 计算模块
图6-9 定义数据分项
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