[发明专利]基于非线性阻尼控制的风电齿轮箱瞬变载荷主动抑制方法

权利要求书

1.一种基于非线性阻尼控制的风电齿轮箱瞬变载荷主动抑制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：确定预测模型：采用失效风险实时预测模型作为NMPC控制算法的预测模型，在分析得到风电机组传动链的连续状态空间模型后，采用前向欧拉法，求解离散化状态空间模型，而后求得传动链在未来预测步长的预测值；

步骤2：校正预测误差：通过未来的输出测量值与模型输出预测值进行比较，得出模型的预测误差，以此校正模型的预测值，降低模型参数不确定和模型失配因素的影响，使阻尼控制策略对传动链状态空间模型参数摄动具有一定的鲁棒性，同时提高了其对瞬变载荷冲击的抑制能力；

步骤3：优化目标函数：采用滚动优化价值函数使控制器达到最优效果并确定未来预测的控制输出，不同于传统的离线优化方法，控制策略在一个采样周内实现在线优化，并重复向前滚动；此外，为避免作为控制输入的电磁转矩产生过大波动，优化函数目标包含了电磁转矩变化率的优化与扭转速度的优化；

步骤4：变增益最优转矩控制：采用梯度估计设计最优转矩补偿器，对经典OTC法给定的转矩值进行补偿，其中，最优转矩补偿器由机械功率估计单元、梯度估计单元以及补偿增益单元组成，通过对经典OTC给定转矩值进行补偿，使得发电机转子电流、电磁转矩能快速跟随控制系统给定值；为了综合利用风轮大惯量特性，在高效利用风能的同时避免增加功率波动性，采用变增益补偿策略对风电机组载荷波动进行抑制。