[发明专利]风电机组传动链阻尼转矩校正的控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种风电机组传动链阻尼转矩校正的控制方法及装置。

背景技术

近年来随着风力发电不断地发展，风电场装机容量逐年上升，风力发电所占的比例越来越大，已逐渐成为了一种常规能源。风机的控制是风力发电系统核心内容之一，即通过控制风机来实现风能的捕获并将其转换为电能。风机的控制一般采用转速转矩曲线的方法进行控制，由于受到机组固有1P、3P、6P、传动链频率的影响，风力发电机转速会产生波动。为了消除发电机转速波动，需要在传动链上增加阻尼转矩，从而使发电机转速平稳，机组疲劳载荷得到降低，提高机组的寿命。

目前针对发电机转速波动的问题，主要通过简单的滤波处理操作来实现发电机转速波动的消减。但是，在实践中发现，这种消减方式，容易造成严重的延迟后果，并使得发电机转速波动更大。

因此，如何设计一种更加安全、可靠，可确实有效的消除发电机转速波动，降低机组疲劳荷载，延长机组使用寿命的风电机组传动链阻尼转矩校正的控制方法及装置，是当前本领域的重要改进目标之一。

发明内容

本发明提供一种风电机组传动链阻尼转矩校正的控制方法及装置，目的是通过对传动链阻尼转矩的处理，消减风电机组在高转速下转速波动，使风电机组平稳运行，降低机组的疲劳载荷，提升机组发电量。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种风电机组传动链阻尼转矩校正控制方法，包括以下步骤：

A、实时采集发电机转速和转矩；

B、对发电机转速信号进行滤波处理；

C、计算得到初步阻尼转矩rDamper0；

D、计算阻尼转矩rDamper，计算公式为

rDamper=rDamper0*rDTDSchedFactor0，

其中，rDTDSchedFactor0=LIMIT(0,rDTDSchedFactor,1)

rDTDSchedFactor=rQdem0/MAX(1.0,rMaxDTDSchedTorqueInNM)，

rQdem0为实测发电机转矩，

rMaxDTDSchedTorqueInNM取发电机的额定转矩的一半，

MAX()是取最大值的函数，

LIMIT()是限值函数；

E、将步骤D得到的rDamper与阻尼转矩限值进行比较，如果rDamper在限值范围内，则rDamper取值不变，如果rDamper超出限值范围，则rDamper取限值；

F、如果rDamper在两个周期内都取限值，则下一周期的阻尼转矩校正为0，否则，将rDamper输出至主控PLC。

作为进一步改进，所述的阻尼转矩限值的取值为发电机额定转矩的±1%。

此外，本发明还提供了一种风电机组传动链阻尼转矩校正控制装置，包括:获取发电机转速的电机编码器；实时采集发电机转速信号的转速处理电路；对发电机转速信号进行滤波处理的转速滤波器；计算初步阻尼转矩的阻尼转矩初步处理器；内置计算模块、限值比较模块和校正模块，并根据初步阻尼转矩计算得到阻尼转矩的阻尼校正控制器；以及提供发电机实时转矩，并根据阻尼转矩控制发电机转速的主控PLC。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、解决了风电机组转速波动问题；

2、降低了机组的疲劳载荷，延长了机组的使用寿命；

3、本发明实现较为容易，且成本较低，利于推广。

附图说明

上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明风电机组传动链阻尼转矩校正控制装置组成示意图。

具体实施方式

请参阅图1所示，本发明风电机组传动链阻尼转矩校正装置，包括通过电路连接的电机编码器、转速处理电路、转速滤波器、阻尼转矩初步处理器、阻尼校正控制器以及主控PLC。

其中，阻尼校正控制器内置有计算模块、限值比较模块和校正模块。

利用上述装置进行风电机组传动链阻尼转矩校正的控制方法，包括以下步骤：

步骤一，通过转速处理电路实时采集电机编码器获取的发电机转速信号，并自主控PLC中读取发电机实时转矩。

步骤二，通过转速滤波器，例如采用陷波器，对发电机转速信号进行滤波处理。

步骤三，通过阻尼转矩初步处理器，例如采用带通滤波器，对滤波后的转速信号进行处理，得到初步阻尼转矩rDamper0。