一种柔性抑制风力发电机组驱动链扭振的方法技术

本发明专利技术涉及一种柔性抑制风力发电机组驱动链扭振的方法，包括：步骤1、测量处于并网发电状态下风力发电机组驱动链发电机转速；步骤2、将驱动链发电机转速测量值反馈至控制主回路，与驱动链发电机转速设定值进行比较。本发明专利技术的有益效果是：本发明专利技术包含针对驱动链自激扭振模态、塔架左右振动模态和风轮面内摆振三阶模态的振动阻尼，可以有效提升驱动链的最终阻尼效果；优化设计后的驱动链阻尼器包含前后串联两部分：带通滤波器组和陷波滤波器。通过并入本发明专利技术驱动链阻尼器至风力发电机组控制回路，改变原有系统零极点分布，有效提升受控对象的系统阻尼，从而达到柔性抑制风力发电机机组扭振的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性抑制风力发电机组驱动链扭振的方法
本专利技术涉及驱动链扭振抑制领域，尤其涉及一种柔性抑制风力发电机组驱动链扭振的方法。
技术介绍
双馈型风力发电机组驱动链包括风轮、主轴、齿轮箱、联轴器以及发电机。风力发电机组通过风轮捕获风能，风轮驱动主轴低速旋转，主轴通过连接增速型齿轮箱输出高转速，联轴器耦合齿轮箱输出轴与发电机输入轴，最终驱动发电机进行发电。对于大型双馈型变速变桨风力发电机组而言，其控制目标是在尽可能降低机组关键部位载荷的前提下，捕获尽可能多的风能。齿轮箱作为机组的核心部件，其疲劳载荷直接关乎整个驱动链的稳定运行和使用寿命。由于驱动链的模态阻尼很小，在湍流风的激励下，极易引起驱动链自扭振。另外，在某些情形下，驱动链自激扭振模态会与风轮面内摆振模态、塔架左右振动模态发生振动耦合。如何对驱动链扭振进行有效抑制是一项重要课题。当前主要做法是增加诸如弹性支撑等机械构件来提供机械阻尼，或者是通过驱动链阻尼器提供额外的电磁转矩纹波来加大驱动链阻尼。相较于前者，驱动链阻尼器在不增加任何成本的基础上，可以有效降低驱动链疲劳载荷、提高机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柔性抑制风力发电机组驱动链扭振的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、测量处于并网发电状态下风力发电机组驱动链发电机转速ω

【技术特征摘要】
1.一种柔性抑制风力发电机组驱动链扭振的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、测量处于并网发电状态下风力发电机组驱动链发电机转速ωmeasured；
步骤2、将驱动链发电机转速测量值ωmeasured反馈至控制主回路，与驱动链发电机转速设定值ωref.进行比较；
步骤3、将驱动链发电机转速差值Δω输入PI控制器，PI控制器经计算后输出驱动链发电机转矩设定值Tdemand；
步骤4、构建驱动链阻尼器；
步骤5、将发电机转速测量值ωmeasured引入驱动链阻尼器，经驱动链阻尼器计算后输出电磁转矩纹波Tripple，并将该电磁转矩纹波叠加至PI控制器驱动链发电机转矩设定值Tdemand上；合成最终的驱动链发电机转矩设定值T′demand。


2.根据权利要求1所述柔性抑制风力发电机组驱动链扭振的方法，其特征在于：所述步骤4具体包括如下步骤：
步骤4.1、用带通滤波器组和陷波滤波器串联连接组成驱动链阻尼器；带通滤波器组包含三个并联连接的带通滤波器，三个带通滤波器分别对塔架左右振动模态、驱动链自激扭振模态和风轮面内摆振三阶模态进行振动阻尼；
步骤4.2、将带通滤波器作为电磁转矩纹波Tripple的发生器，带通滤波器的拉氏变换通用表达式为：



上式中，HBPF(s)表示经带通滤波器相位校正和增益处理后的滤波输出值；s为拉氏变换中的复数频率参量；K为带通滤波器增益；ζ为阻尼比；ω0为带通滤波器中心频率；(1+τs)为相位校正部分；τ是与时间相关的参数；
步骤4.3、在带通滤波器上再叠加风轮三倍转频或风轮六倍转频对应的陷波滤波器；陷波滤波器的拉氏变换通用表达式为：



...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈洋，寿春晖，邬荣敏，何国栋，吴伊雯，
申请(专利权)人：浙江浙能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33