本发明专利技术涉及一种风电机组传动系统转动惯量的获取方法，包括以下步骤：设置传动系统转动惯量的初始参考值 ；建立传动链机械特性方程，其中：为机组转速，为扰动项，为齿轮箱变比，为发电机电磁转矩；对扰动项进行观测，观测结果表示为；步骤4，检测扰动项的观测结果中频率为的分量的幅值，并记为；在发电机电磁转矩Te中加入频率为的正弦信号，为幅值；检测在电磁转矩中加入正弦信号后观测结果中频率为的分量的幅值，并记为；以及计算传动系统机械转动惯量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种传动系统转动惯量的获取方法，尤其涉及一种风电机组传动系统 转动惯量的获取方法。
技术介绍
风电机组的安全可靠运行依赖于良好的变速控制和变桨控制，而机组转速控制器 和变速控制器控制性能的优劣与否，很大程度上取决于机组传动系统转动惯量的精确程 度；同时对机组旋转动能的估算，也依赖于机组转动惯量的准确度。 然而，由于风电机组结构庞大，风速具有随机性，导致机组的气动转矩难以保持恒 定，因此无法采用常规的方法(如三线摆测量法、扭摆测量法等）对风电机组传动系统转动 惯量进行实际的测量。
技术实现思路
综上所述，确有必要提供一种能够有效解决风电机组转动惯量无法进行实际测量 的问题。 -种，包括以下步骤：设置传动系统转动 惯量的初始参考值蒙+;建立传动链机械特性方程，其中为机组 转速，e；为扰动项，％为齿轮箱变比，％为发电机电磁转矩；对扰动项G进行观测，观测结 果表示为ft;步骤4,检测扰动项If的观测结果a中频率为，的分量的幅值，并记为; 在发电机电磁转矩中加入频率为，的正弦信号AT； ，$为幅值；检测在电磁 转矩中加入正弦信号后观测结果中频率为，的分量的幅值，并记为《；以及计算传动 系统机械转动惯量龙 相对于现有技术，本专利技术提供的，通过将 风电机组电磁转矩项以外的部分看成扰动，并采用扩张状态观测器对该项扰动进行观测， 扰动项中包含对转动惯量的估计误差，在发电机电磁转矩中加入一定幅值的正弦信号，然 后检测扰动项中相应频率分量幅值的变化程度，进而可以计算出机组实际转动惯量值。【附图说明】图1为本专利技术实施例提供的的流程图。 图2为图1所示方法中扰动观测及相应频率分量幅值检测示意图。【具体实施方式】 下面根据说明书附图并结合具体实施例对本专利技术的技术方案进一步详细表述。 下面结合附图对本专利技术进一步说明。 请一并参阅图1及图2,本专利技术实施例提供的风电机组传动系统转动惯量的获取 方法，主要包括如下步骤： 步骤1 :设置传动系统转动惯量的初始参考值：P。 所述初始参考值_作为状态观测器的一个基本参量，在状态观测器收敛的情况 下，该初始值的选取对最后的计算结果并没有影响，优选的，所述传动系统转动惯量的初始 参考值P选取大于0的值，以与实际的转动惯量的符号相一致。 步骤2 :建立传动链机械特性方丨其 中：_为机组转速，每为气动转矩，7为传动链机械损耗，％为齿轮箱变比，,为发电机 电磁转矩，《为机组机械转动惯量。 其中，将诫扰动，表示为d， 则所述传动链机械特性方程表达为： 步骤3 :对扰动项|f进行观测，观测结果表示为f。所述扰动项g的观测方式可以根据需要进行选择，本实施例中，所述扰动项 的观测方式采用扩张状态观测器。可以理解，所述扰动项的观测方式仅为具体的实施例，只 要能够得到扰动项g的值的方法就可以，所述扩张状态观测器只是作为获得扰动项g的 值一个具体手段。 步骤4 :检测扰动项G的观测结果G中频率为螂的分量的幅值，并记为。 所述崎的分量的幅值可采用常规的检波技术即可，对扰动项|『乘以一相同频率 的信号就能得到相应频率信号的幅值。 步骤5 :在发电机电磁转矩1；中加入频率为呵的正弦信号_ATf =也111(~)，j为 幅值。 步骤6 :检测在电磁转矩中加入正弦信号后观测结果Q中频率为叫的分量的幅 值，并记为么。 对机组扰动的观测及相应频率分量幅值的检测见图2。 步骤7 :计算传动系统机械转动惯量J。 当f _时，在发电机电磁转矩中加入正弦信号后，扰动项将 存在幅度为(j-，频率为_的项； 因此传动系统机械转动惯量龙的公式如下： 由上式可计算出机组的机械转动惯量$;步骤8 :改变频率呵、正弦信号AS 的幅值立和惯量初始值^，重复上述步 骤（1-7 )步骤，对所得到的转动惯量取平均值。 本专利技术提供的，通过将风电机组电磁转矩 项以外的部分看成扰动，并采用扩张状态观测器对该项扰动进行观测，扰动项中包含对转 动惯量的估计误差，在发电机电磁转矩中加入一定幅值的正弦信号，然后检测扰动项中相 应频率分量幅值的变化程度，进而可以计算出机组实际转动惯量值。与现有技术相比，本发 明可实现风电机组传动系统转动惯量的现场提取，且不受外部风速的影响，不需增加成本 投入，具有较好的经济效益。 另外，本领域技术人员还可在本专利技术精神内作其它变化，当然这些依据本专利技术精 神所作的变化，都应包含在本专利技术所要求保护的范围内。【主权项】1. 一种，包括以下步骤： 步骤1，设置传动系统转动惯量的初始参考值￥ ; 步骤2，建立传动链机械特性方程，其中：〇为机组转速，为 扰动项，％为齿轮箱变比，g为发电机电磁转矩； 步骤3,对扰动项G进行观测，观测结果表示为Q; 步骤4,检测扰动项e；的观测结果a中频率为，的分量的幅值，并记为g; 步骤5,在发电机电磁转矩Te中加入频率为叫的正弦信号AT； =」4sm(邮），』为幅值； 步骤6,检测在电磁转矩中加入正弦信号后观测结果g中频率为叫的分量的幅值，并 记为S;以及 步骤7,计算传动系统机械转动惯量_ :2. 如权利要求1所述的，其特征在于，所述述 传动系统转动惯量的初始参考值滎选取大于〇的值。3. 如权利要求1所述的，其特征在于，所述扰 动项G为：其中，A为气动转矩，为传动链机械损耗。4. 如权利要求1所述的，其特征在于，当 p丨丨时，在发电机电磁转矩中加入正弦信号47；=山111 (邮）后，扰动项g存在幅度为频率为％的项。5. 如权利要求4所述的，其特征在于，进一步 包括改变频率狗、正弦信号^$ 的幅值和转动惯量初始参考值爹*，重复上述 步骤（1-7 )步骤，对所得到的转动惯量取平均值。6. 如权利要求1所述的，其特征在于，对所述 ，的分量的幅值采用检波技术。7. 如权利要求1所述的，其特征在于，对扰动 项|f乘以一相同频率的信号得到相应频率信号的幅值。【专利摘要】本专利技术涉及一种，包括以下步骤：设置传动系统转动惯量的初始参考值？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？？；建立传动链机械特性方程，其中：为机组转速，为扰动项，为齿轮箱变比，为发电机电磁转矩；对扰动项进行观测，观测结果表示为；步骤4，检测扰动项的观测结果中频率为的分量的幅值，并记为；在发电机电磁转矩Te中加入频率为的正弦信号，为幅值；检测在电磁转矩中加入正弦信号后观测结果中频率为的分量的幅值，并记为；以及计算传动系统机械转动惯量。【IPC分类】F03D11/02, F03D7/00【公开号】CN105089946【申请号】CN201510279161【专利技术人】高峰, 乔颖, 鲁宗相, 张爽, 阮佳阳, 焦龙, 王蓓 【申请人】国家电网公司, 国网宁夏电力公司电力科学研究院, 清华大学【公开日】2015年11月25日【申请日】2015年5月28日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种风电机组传动系统转动惯量的获取方法，包括以下步骤：步骤1，设置传动系统转动惯量的初始参考值；步骤2，建立传动链机械特性方程，其中：为机组转速，为扰动项，为齿轮箱变比，为发电机电磁转矩；步骤3，对扰动项进行观测，观测结果表示为；步骤4，检测扰动项的观测结果中频率为的分量的幅值，并记为；步骤5，在发电机电磁转矩Te中加入频率为的正弦信号，为幅值；步骤6，检测在电磁转矩中加入正弦信号后观测结果中频率为的分量的幅值，并记为；以及步骤7，计算传动系统机械转动惯量：。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高峰，乔颖，鲁宗相，张爽，阮佳阳，焦龙，王蓓，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网宁夏电力公司电力科学研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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