2014北京国际风能大会之“风电机组总体设计”专场——金风科技周桂林：硬件在环仿真技术在风力发电开发与测试中的应用

    第一幅图是我们的叶轮，包括变桨柜，带传动，变桨流程等等。另外是载荷，它是一个液压传动。这是全功率的硬件在环仿真实验台分布，我们能够实现全功率的拖动等。我们如果把右侧的图片，也能够施加到传动链上就可以实现一个故障穿越功能，还有我们风速电网波动对传动系统的变形及振动影响测试。这是新型风电场控制硬件在环实现的一个示意图，我们可以通过单机模拟的风电场的一个群，或者说我们模拟一个风电场的仿真和每个单机的控制器进行通讯，然后给定一个主的风电场控制器，这个控制器才能够具备优先级，比我们的单机控制器要高，定期的发布我们的控制命令，给定一些保护功能测试，同时具备一些知识库，按照历史和当前的运行环境和运行数据给定不同机组不同的控制目标。然后有一些算法级定期的向不同机组发布不同的控制参数，最后采集现场的运行状态和处理情况。这就是我的汇报，大家有什么问题？
    刘琦：谢谢周工。仿真设计和仿真测试技术在风力发电整机设计研发当中是一个必备的手段。周工刚刚介绍的内容让我们对这方面有了更多的了解。下面留两个问题。
    提问1：我想请教一个问题，我刚才看到照片里面联调实验平台，这里面轮毂跟叶片应该是放在一边的，一般的变桨控制都是基于转速偏差的PAD控制，但是如果是说拖动电机，拖着主轴转，那么就是说，风速、桨距角跟转速怎么对应。
    周桂林：我们只有一个风速是外部机率，把这个通过仿真实现，在仿真中有一个机组的模型，由这个风速我们会计算出它需要的变桨角度，需要的力距，就是得到转速，把这个转速放到拖动端，让拖动端带着被测试的发电机运行，同时把变桨命令发送到变桨系统，让变桨去动作。同时，也把我们控制的电机力距通过变流器发送到发动机。唯一需要的问题是我们的拖动能否实现，比如我给定当前的转速，它能否快速的响应，我们现在是能够实现这个问题。
    提问1：我觉得在车间，或者实验室的这种衡量，其实跟现场运行的工矿可能确实不是说很好的能够拟合在一起，这个我觉得还是存在一个问题，以前我们在实验台碰到问题，比如我们想调变桨控制，因为桨速跟桨距角之间不能很好的匹配，导致原来PAD的参数可能在实验室条件下不适用。这三者之间怎么能够很好的对应起来。
    周桂林：对于仿真来说，在我们的测试环节确实很好对应，我们把所有的硬件全部抛开，使用纯软仿真，还有问题吗？我们只要保证我们的拖动能够实现电机和仿真中的电机是相同的转速，就不存在相同的问题。
    提问2：我觉得今后能够做研究是非常好的一步，就是能够结合你的实际的风机的这些过程在实验室建模里。可能叫仿真研究，这也可以这么叫，不过你这已经超出了仿真研究我觉得，实际上仿真里面有很多模型，这些模型你是仿真不出来的，必须做实验来验证，和两头来对。通常从风机这一块你们可以做模拟研究，当然也可以做包括你现在说的这些东西，另外你是风力发电，风力发电的条件，理论这部分是一部分模拟研究，包括气动，然后把这两个部分，结合起来，有个连接的软件，三部分连接起来，这么样给出一个风机的整个设计是比较完整。你现在做的只是风机这部分的模拟相关的研究，当然方法上还可以再改进，真要把整个风电场发电这部分弄出来，前面这部分还要弄进去。刚好国家有两个973，你可以跟他们慢慢讨论。
    刘琦：我们以热烈的掌声再次感谢周工。