Designing a Robust Pitch Angle Controller for a 2‐Motor‐Pitch‐System in a Large Wind Turbine

Für große Windenergieanlagen werden neue Pitchregler wie Einzelblattregler oder Turmdämpfungsregler entwickelt. Während diese neuen Pitchregler die Elemente der Windenergieanlagen entlasten, wird das Pitchantriebssystem stärker belastet. Die Pitchantriebe müssen weitaus häufiger bei höherer Amplitude arbeiten. Um die neuen Pitchregler nutzen zu können, muss zunächst das Problem der Materialermüdung der Pitchantriebssysteme gelöst werden. Das Getriebespiel in Getrieben und zwischen Ritzeln und dem Zahnkranz erhöht die Materialermüdung in den Pitchantriebssystemen. In dieser Studie werden als Lösung zwei Pitchantriebe pro Blatt vorgeschlagen. Die beiden Pitchantriebe erzeugen eine Spannung auf dem Pitchantriebssystem und kompensieren das Getriebespiel. Drehmomentspitzen, die eine Materialermüdung verursachen, treten bei diesem System mit zwei Pitchmotoren nicht mehr auf. Ein Reglerausgang wird via Drehmomentverteiler auf die beiden Pitchantriebe übertragen. Es werden mehrere Methoden verglichen und der leistungsfähigste Drehmomentverteiler ausgewählt. Während die Pitchantriebe in Bewegung sind, ändert sich die Spannung auf den Getrieben. Die neuen Pitchregler verstellen den Pitchwinkel in einer sinusförmigen Welle. Der Profilgenerator, der derzeit als Pitchwinkelregler verwendet wird, kann eine Phasenverzögerung im sinusförmigen Pitchwinkel verursachen. Zusätzlich erzeugen große Windenergieanlagen eine hohe Last, die sich störend auf die Pitchbewegung auswirkt. Änderungen der viskosen Reibung und Nichtlinearität der Gleitreibung bzw. Coulombsche Reibung des Pitchregelsystems erschweren zudem die Entwicklung eines Pitchwinkelreglers. Es werden zwei robuste Regler (H∞ und μ–synthesis ) vorgestellt und mit zwei herkömmlichen Reglern (PD und Kaskadenregler) verglichen. Zur Erprobung des Pitchantriebssystems und des Pitchwinkelreglers wird eine Prüfanordnung verwendet. Da der Kranz nicht mit einem Positionssensor ausgestattet ist, wird ein Überwachungselement entwickelt, das die Kranzposition meldet. Neben den beiden Pitchantrieben sind zwei Lastmotoren mit dem Kranz verbunden. Über die beiden Lastmotoren wird das Drehmoment um die Pitchachse einer Windenergieanlage simuliert. Das Drehmoment um die Pitchachse setzt sich zusammen aus Schwerkraft, aerodynamischer Kraft, zentrifugaler Belastung, Reibung aufgrund des Kippmoments und der Beschleunigung bzw. Verzögerung des Rotorblatts. Das Blatt wird als Zweimassenschwinger modelliert. Große Windenergieanlagen und neue Pitchregler für die Anlagen erfordern ein neues Pitchantriebssystem. Als Hardware-Lösung bieten sich zwei Pitchantriebe an mit einem robusten Regler als Software.

Interpretation of wind components as compositional variables

The classical statistical study of the wind speed in the atmospheric surface layer is made generally from the analysis of the three habitual components that perform the wind data, that is, the component W-E, the component S-N and the vertical component, considering these components independent. When the goal of the study of these data is the Aeolian energy, so is when wind is studied from an energetic point of view and the squares of wind components can be considered as compositional variables. To do so, each component has to be divided by the module of the corresponding vector. In this work the theoretical analysis of the components of the wind as compositional data is presented and also the conclusions that can be obtained from the point of view of the practical applications as well as those that can be derived from the application of this technique in different conditions of weather

Elmer and the wind.

Elmer, el favorito de todos los elefantes, vive una aventura fantástica. En la selva, sopla un fuerte viento que no detiene a Elmer y a su primo Wilbur de practicar sus habituales trucos. En este caso, Elmer hace creer a los demás elefantes, que el fuerte viento reinante le ha hecho volar por el aire cómo si fuera un pájaro.

Wind to flight.

Anima a los niños a disfrutar de la ciencia y ver la relevancia que tiene para sus vidas. Examina la naturaleza de la energía eólica y cómo es utilizada porlas semillas,las nubes,los pájaros, los insectos, y las máquinas voladoras. Vincula el viento con conceptos básicos de la ciencia, con la tecnología y la industria. Incluye experimentos. Recomendado como libro de lectura en el currículo de Naturaleza.

I wonder why the wind blows : and other questions about our planet.

Pertenece a una colección qué plantea algunas preguntas sobre como funciona la Tierra. Se repasa: la composición interna del planeta, la formación de los continentes, de los volcanes, y de las cuevas subterráneas, de las nubes y de los ríos.

Wind and water power.

Explica las formas tradicionales de utilizar el viento y la fuerza hidráulica como fuente de energía. Se presentan soluciones y alternativas, y se hace énfasis en hacer conscientes a los jóvenes de las medidas que deben tomarse para asegurar que el mundo sigue siendo para las generaciones futuras.

Dielmo 3D Viewer based on NASA World Wind

Partiendo de la versión Java del software libre NASA World Wind, DIELMO ha desarrollado el software Dielmo 3D Viewer que permite la creación de escenarios virutales en 3D que se convierten en clientes IDE y que permiten un mejor conocimiento del territorio, tratando la tercera dimensión con el máximo rigor

Evaluating the performance of external fault ridethrough solutions used in wind farms with fixed speed induction generators when facing unbalanced faults

Na sequência da integração da energia eólica em larga escala foram estabelecidos códigos de rede pelos vários operadores de sistema, exigindo que os parques eólicos permaneçam em serviço durante e após a ocorrência de defeitos na rede a montante. Nos parques eólicos equipados com sistemas de velocidade constante este requisito pode ser assegurado pela instalação, no ponto de interligação à rede, de equipamento de compensação dinâmica de potência reactiva, controlado como fonte de tensão, sendo as funções de controlo baseadas em medidas efectuadas no ponto de interligação relativamente às componentes directas da tensão e da corrente. Como a adopção deste tipo de soluções externas é adequada ao funcionamento do sistema em regime equilibrado, este artigo foca a avaliação do desempenho da solução no caso da ocorrência de defeitos assimétricos. Os resultados obtidos através das simulações dinâmicas evidenciam o aparecimento de sobre tensões nas fases não afectadas pelo defeito que poderão colocar o parque eólico fora de serviço.

Flight Paths of Migrating Golden Eagles and the Risk Associated with Wind Energy Development in the Rocky Mountains

In recent years, the eastern foothills of the Rocky Mountains in northeastern British Columbia have received interest as a site of industrial wind energy development but, simultaneously, have been the subject of concern about wind development coinciding with a known migratory corridor of Golden Eagles (Aquila chrysaetos). We tracked and quantified eagle flights that crossed or followed ridgelines slated for one such wind development. We found that hourly passage rates during fall migration peaked at midday and increased by 17% with each 1 km/h increase in wind speed and by 11% with each 1°C increase in temperature. The propensity to cross the ridge tops where turbines would be situated differed between age classes, with juvenile eagles almost twice as likely to traverse the ridge-top area as adults or subadults. During fall migration, Golden Eagles were more likely to cross ridges at turbine heights (risk zone, < 150 m above ground) under headwinds or tailwinds, but this likelihood decreased with increasing temperature. Conversely, during spring migration, eagles were more likely to move within the ridge-top area under eastern crosswinds. Identifying Golden Eagle flight routes and altitudes with respect to major weather systems and local topography in the Rockies may help identify scenarios in which the potential for collisions is greatest at this and other installations.