兆瓦级风力发电机组控制系统主动容错控制研究

基本信息
批准号:61473002
项目类别:面上项目
资助金额:86.00
负责人:史运涛
学科分类:
依托单位:北方工业大学
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:孙德辉,李志军,李钢,温春雪,刘蕾,寇启,周阳,董雪梅,文鑫
关键词:
随机混合逻辑动态容错控制风电机组故障诊断混杂系统
结项摘要

Since wind turbines run in very bad weather conditions and alternating stochastic wind loads around the clock, the probability of accidents is very large. Every year, the stop and flying accidents caused by the wind turbine faults increase continuously.The situation of megawatt is even worse. This project mainly studies the following contents:(1)Discrete Hybrid Stochastic Automaton (DSHA) model tool is adopted to estibished the normal and failure model of megawatt wind turbines including mechanical failure, control system failure and grid failure;(2)Based on the DHSA fault model of megawatt wind turbines, construct finite time stable stochastic hybrid filter using sequential Markov chain Monte Carlo optimization and stochastic dynamic programming methods for solving the stochastic hybrid state estimation optimization problem in real time, and design the stochastic hybrid fault detection and isolation unit of megawatt wind turbine;(3)Within the DHSA model framework,design the stochastic hybrid MPC controller for megawatt wind turbines to achieve optimal wind energy capture efficiency - mechanical load control, and grid failure - guaranteed Cost Control performance indicators;(4) Based on the DHSA model predictive control of the megawatt wind turbines,with the help of the output information of fault diagnosis unit,design the active fault tolerant controller with reconfiguring the three elements of predictive model, performance indicators, and constraints.

风电机组在恶劣的气候条件和交变风力载荷下全天候运行,发生事故的概率非常大,机组故障造成停机、飞车等事故不断增加,兆瓦级风机情况尤甚。本项目研究:(1)在离散随机混杂自动机(DHSA)模型框架下实现兆瓦级风电机组故障(机械故障、控制系统故障、电网故障)建模研究;(2)基于兆瓦级风电机组的随机混杂故障模型(DHSAF),构造有限时间稳定的随机混杂故障滤波器,利用序贯马尔科夫链蒙特卡罗优化(sequential MCMC)和随机动态规划方法求解随机混杂系统滤波器;设计风电机组的随机混杂故障诊断单元(FDI);(3)研究兆瓦级风电机组的随机混杂预测控制策略,实现风电机组的最优风能捕捉与机械载荷的折衷控制、电网故障下机组的保性能控制;(4)基于离散随机混杂自动机(DHSA)模型预测控制理论,利用随机混杂故障诊断信息,设计"模型、性能指标、约束"三要素重组的兆瓦级风电机组的主动容错控制系统。

项目摘要

风电机组在恶劣的气候条件和交变风力载荷下全天候运行,发生事故的概率非常大,机组故障造成停机、飞车等事故不断增加,兆瓦级风机情况尤甚。本项目研究:(1)在离散随机混杂自动机(DHSA)模型框架下实现兆瓦级风电机组故障(机械故障、控制系统故障、电网故障)建模研究;(2)基于兆瓦级风电机组的随机混杂故障模型(DHSAF),构造有限时间稳定的随机混杂故障滤波器,利用序贯马尔科夫链蒙特卡罗优化(sequential MCMC)和随机动态规划方法求解随机混杂系统滤波器;设计风电机组的随机混杂故障诊断单元(FDI);(3)研究兆瓦级风电机组的随机混杂预测控制策略,实现风电机组的最优风能捕捉与机械载荷的折衷控制、电网故障下机组的保性能控制;(4)基于离散随机混杂自动机(DHSA)模型预测控制理论,利用随机混杂故障诊断信息,设计"模型、性能指标、约束"三要素重组的兆瓦级风电机组的主动容错控制系统。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

基于分形L系统的水稻根系建模方法研究

DOI:10.13836/j.jjau.2020047
发表时间:2020
2

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

涡度相关技术及其在陆地生态系统通量研究中的应用

DOI:10.17521/cjpe.2019.0351
发表时间:2020
3

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
4

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

基于SSVEP 直接脑控机器人方向和速度研究

DOI:10.16383/j.aas.2016.c150880
发表时间:2016
5

拥堵路网交通流均衡分配模型

拥堵路网交通流均衡分配模型

DOI:10.11918/j.issn.0367-6234.201804030
发表时间:2019

史运涛的其他基金

相似国自然基金

1

兆瓦级永磁直驱风力发电机组的最大功率跟踪及变桨距控制系统的研究

批准号:51167011
批准年份:2011
负责人:孟克其劳
学科分类:E0706
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
2

独立变桨技术对兆瓦级风力发电机组电能质量影响的研究

批准号:51267017
批准年份:2012
负责人:王维庆
学科分类:E0704
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
3

多兆瓦级风电机组控制软件容错机制

批准号:61040026
批准年份:2010
负责人:段斌
学科分类:F0214
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
4

多兆瓦级海上风力机叶片的非线性振动与控制

批准号:11472103
批准年份:2014
负责人:魏克湘
学科分类:A0702
资助金额:88.00
项目类别:面上项目