[发明专利]一种抑制风力发电机组塔架侧向振动的控制方法

权利要求书

1.一种抑制风力发电机组塔架侧向振动的控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

S1、测量安装在塔架上的机舱的侧向振动加速度瞬时值；

S2、对机舱的侧向振动加速度瞬时值进行预处理，获得加权侧向振动加速度瞬时值；

S3、计算经预处理的侧向振动加速度瞬时值的频域信号，并通过频域信号的峰值幅度所对应的频率值，获取塔架侧向固有频率瞬时值；

S4、对经预处理的侧向振动加速度瞬时值进行滤波处理，并通过积分反馈调节设计塔架侧向振动的阻尼环路，叠加至正常功率控制的转速-转矩环路中，作为风力发电机组的控制信号，以抑制塔架侧向振动；

所述的S4中，具体包含以下步骤：

S41、选择塔架侧向固有频率瞬时值f_tw作为带通滤波器的中心频率，对加权侧向振动加速度瞬时值a_ins进行带通滤波处理，获得塔架侧向固有频率对应的加速度a_ins,tw；

S42、对塔架侧向固有频率对应的加速度a_ins,tw进行加速度-转矩的积分反馈调节，设计增益调度的塔架侧向振动的阻尼环路，获得塔架侧向振动阻尼的积分增益组[K_i,SS,1，K_i,SS,2，…，K_i,SS,n]；

S43、将积分增益组[K_i,SS,1，K_i,SS,2，…，K_i,SS,n]叠加至用于正常功率控制的转速-转矩环路中进行转矩补偿，获得总电磁转矩给定T_tot，作为控制信号输出至风力发电机组。

2.如权利要求1所述的抑制风力发电机组塔架侧向振动的控制方法，其特征在于，所述的S1中，具体包含以下步骤：

S11、以经过塔架塔顶中心点且垂直机舱主轴的直线为中心线，并且沿机舱主轴线，在机舱上对称安装第一振动加速度传感器和第二振动加速度传感器；

S12、利用第一振动加速度传感器和第二振动加速度传感器分别测量得到机舱的侧向振动加速度瞬时值a_A和a_B。

3.如权利要求2所述的抑制风力发电机组塔架侧向振动的控制方法，其特征在于，所述的S2中，具体包含以下步骤：

S21、对机舱的侧向振动加速度瞬时值a_A和a_B进行修正处理，消除其中的直流分量和趋势项，获得修正后的侧向振动加速度瞬时值a_A’、a_B’；

S22、对修正后的侧向振动加速度瞬时值a_A’、a_B’进行加权计算，获得加权侧向振动加速度瞬时值a_ins；具体为：

a_ins＝fac₁×a_A’+fac₂×a_B’；

其中，fac₁、fac₂分别为修正后的侧向振动加速度瞬时值a_A’、a_B’的权重系数。

4.如权利要求3所述的抑制风力发电机组塔架侧向振动的控制方法，其特征在于，所述的S3中，具体包含以下步骤：

S31、对加权侧向振动加速度瞬时值a_ins进行快速傅里叶变换处理，将时域信号a_ins变换为相应的频域信号；

S32、利用峰值检测器获取频域信号的峰值幅度所对应的频率值；

S33、对峰值检测器输出的频率值进行滤波处理，滤除塔架固有频率附近的噪声信号，得到塔架侧向固有频率瞬时值f_tw。

5.如权利要求4所述的抑制风力发电机组塔架侧向振动的控制方法，其特征在于，所述的S33中，塔架固有频率附近的噪声信号包括：风轮转动频率信号、以及风轮转动频率的3倍频信号。