[发明专利]风电机组传动系统扭振抑制控制方法

权利要求书

1.一种风电机组传动系统扭振抑制控制方法，其特征在于：该方法通过对传动系统不同连接点的转速测量来监测传动系统的扭振幅度，通过发电机电磁转矩的调节抑制扭矩波动，从而抑制传动系统扭振，减小传动系统扭转疲劳载荷。

2.根据权利要求1所述的风电机组传动系统扭振抑制控制方法，其特征在于：该方法主要包括两部分，扭振的在线评估环节和扭振抑制发电机转矩控制环节，将风电机组的传动系统考虑非线性不确定因素采用集中参数方法根据以下原则进行建模，具体方法如下：

①、扭振的在线评估

传动系统非线性和不确定因素，主要包括风电机组传动系统中的齿轮箱的齿轮组动态啮合刚度和啮合误差、弹性连轴器的动态阻尼和刚度；风轮和发电机等效转角差代表传动系统的扭应力大小,风轮和发电机等效转速差值代表传动系统扭矩的变化幅度,用来表示传动系统转矩的波动幅度：

传动系统的力学方程为

JGJRγ··=-(JG+JRN2)[cγ·+kγ-(Fg+Fc+Fx)]+JGTA+JRNTG]]>

其中：

T_A—气动转矩，T_G—发电机电磁转矩

J_R—风轮转动惯量，J_G—发电机转子转动惯量

c—传动系统综合阻尼，k—传动系统综合扭转刚度

Ω_R—风轮角速度，Ω_G—发电机角速度

θ_R—风轮角位移，θ_G—发电机角位移，

N—齿轮箱增速比

F_g,F_c，F_x—传动系统中刚度和阻尼变化部分的等效作用。

②、扭振抑制控制

实现控制目标主要是通过在系统的动态变化过程中施加适当的控制力把控制目标与被控输出之间的误差衰减。根据状态观测器对总扰动的观测和系统已知模型，得到最终控制量为：

TG=β1fal(e1,a1,h)-NJR(cz1+z2)]]>

其中，T_G为扭振抑制控制的发电机转矩输出，β₁为控制参数；非线性反馈函数fal()定义为：

fal(x,ai,δ)=|x|aisign(x),|x|>δ≥0;xδ1-ai,|x|≤δ]]>

其中，a_i，δ为可调参数。