Page 65 - 標檢局雙月刊198期

率相同，且運轉初期的功率曲線皆有抖動的現象，然後才發展至穩定功率， (四)控制案例 2 討論與分析： 可見葉片傾斜的控制下，讓發電機功率趨於穩定，且發電功率比 YC_mode 所 產生之功率來得大，可見葉片傾斜控制比偏航轉動控制來得有效。所以整體 1. 圖 10 為 Simulink/各種控制模式和 FAST 之風力速度比較圖，因皆承受穩流風 而言 VS_mode 發電機扭矩及功率控制可取得和額定功率恆定之功率效果，偏 況，且風速皆設定為 12 m/s，所以整個運算時域過程風速都維持一樣。 航轉動控制和葉片傾斜控制可取得較大之發電機功率，且葉片傾斜控制比偏 2. 圖 11 為 Simulink/各種控制模式和 FAST 之機艙轉動角度比較圖，由圖可以比 航轉動控制對增加發電機功率來得有效。 較各種控制模式對機艙轉動角度的影響。基本上 Simulink/ YC_mode 和 FAST 5. 圖 14~16 為 Simulink/各種控制模式和 FAST 之轉軸 x/y/z 向受力比較圖，x 向 控制模式所得機艙轉動角度趨勢一致，轉角數值只略有差異(線 1,3,7 比較)， 受力就是轉軸之軸向力，y 向即側邊徑向力，z 向為往上之徑向力，很明顯 x/y 加入葉片傾斜控制 PC_mode 後，機艙轉動角度行為和 FAST 就有很大差異(線 向受力很小，只有 1kN 左右的受力，而 z 向受力則有 20kN 以上的受力，比 2,5/PC_YC_mode 行為 相同 ) ，另加入發電 機扭矩及 功率控制 模式 ( 線 x/y 向力大很多。 4/VS_mode)，就可發現機艙轉動角度由原先的一致，角度開始有很大偏離， 6. 就圖 14 之 x 向受力而言，控制模式 FAST/YC_mode/mode_none 受力幾乎相同， 和 FAST 模式有很大差異，比較接近 PC_mode 控制模式角度，但兩者還是有 PC_mode 和 PC_YC_mode 相同，以上模式皆在 0 值附近震盪，可見受力很小。 差異，而同時受三種模式控制的 PC_YC_VS_mode，則由線 2,5/PC_YC_mode 而比較 VS_mode 的受力行為，初期和 YC_mode 一樣，後來往負值逐漸擴大。 轉動角度行為，逐漸逼近線 4/VS_mode，所以 PC_YC_VS_mode 受 VS_mode PC_YC_VS_mode 則為 PC_YC_mode 之受力行為，受 VS_mode 的影響而略向 影響角大，從圖形就可發現其間影響行為的從屬關係。 負值偏移。 3. 圖 12 為 Simulink/各種控制模式和 FAST 之轉軸轉速比較圖，由圖形可以發現， 7. 由圖 15 可發現各種控制模式 y 向的受力行為幾乎相同，皆在 0 值附近震盪， 控制模式 PC_mode/YC_mode/PC_YC_mode(線 1,2,3,5)之轉軸速度固定，和 可見轉軸 y 向的侧向徑力受力值很小。 FAST 控制模式一樣。VS_mode 轉軸速度大幅飆升，連帶具三種控制行為的 8. 由圖 16 可發現 FAST/YC_mode/PC_mode/PC_YC_mode/mode_none 之 z 向的受 PC_YC_VS_mode 的轉速和 FAST 控制模式就產生偏離，但基本上和 FAST 控 力皆相同，所以控制機艙轉向和控制葉片傾斜，對轉軸的 z 向垂直受力並無太 制模式結果差距較小，和單純的 VS_mode 控制模式差異較大，但明顯的偏離 大影響。控制轉軸扭矩及功率的 VS_mode 對轉軸 z 向垂直力就有較大的影響， 是受 VS_mode 的影響。 整個運轉過程受力會不斷改變，PC_YC_VS_mode 三種控制模式兼具者，很明 4. 圖 13 為 Simulink/各種控制模式和 FAST 之發電機功率比較圖。分析圖形顯示 顯受 VS_mode 的影響受力比 YC_mode 和 PC_mode 來得大，但是受其他模式 的結果， 各種控制 模式所得 之發電機 功率可分 為 3 個族 群，控制 模式 的牽制，受力比 VS_mode 來得小。 VS_mode(線 4)和 PC_YC_VS_mode(線 6)產生之功率相同，可見如上所述，兼 具三種控制模式合成的 PC_YC_VS_mode 其實受 VS_mode 影響甚巨，甚至控 肆、建議 制行為是由 VS_mode 所主導；mode_none(線 1)、YC_mode(線 3)和 FAST(線 7) 本研究主要針對風力機的設計評估進行各種控制模式的研究分析，對風力機 控制模式產生之功率相同，運轉初期的功率曲線皆有抖動的現象，然後才發 各組件的負載進行分析，由研究的成果，對各種控制模式對風力機的影響，已有 展至穩定功率，且數值比 PC_YC_VS_mode 大些，可見調整控制轉動角度可 模擬數據上的具體成果，各種控制模式間相互影響的關係，由成果的討論，也獲 取得較大功率;控制模式 PC_mode(線 2)和 PC_YC_mode(線 5)所產生之發電功 58 Bureau of Standards, Metrology and Inspection 198 59