專利名稱：風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正的控制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及風力發(fā)電技術領域，特別是涉及一種風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正的控制方法及裝置。
背景技術：
近年來隨著風力發(fā)電不斷地發(fā)展，風電場裝機容量逐年上升，風力發(fā)電所占的比例越來越大，已逐漸成為了一種常規(guī)能源。風機的控制是風力發(fā)電系統(tǒng)核心內(nèi)容之一，即通過控制風機來實現(xiàn)風能的捕獲并將其轉換為電能。風機的控制一般采用轉速轉矩曲線的方法進行控制，由于受到機組固有1P、3P、6P、傳動鏈頻率的影響，風力發(fā)電機轉速會產(chǎn)生波動。為了消除發(fā)電機轉速波動，需要在傳動鏈上增加阻尼轉矩，從而使發(fā)電機轉速平穩(wěn)，機組疲勞載荷得到降低，提高機組的壽命。目前針對發(fā)電機轉速波動的問題，主要通過簡單的濾波處理操作來實現(xiàn)發(fā)電機轉速波動的消減。但是，在實踐中發(fā)現(xiàn)，這種消減方式，容易造成嚴重的延遲后果，并使得發(fā)電機轉速波動更大。因此，如何設計一種更加安全、可靠，可確實有效的消除發(fā)電機轉速波動，降低機組疲勞荷載，延長機組使用壽命的風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正的控制方法及裝置，是當前本領域的重要改進目標之一。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正的控制方法及裝置，目的是通過對傳動鏈阻尼轉矩的處理，消減風電機組在高轉速下轉速波動，使風電機組平穩(wěn)運行，降低機組的疲勞載荷，提升機組發(fā)電量。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正控制方法，包括以下步驟A、實時采集發(fā)電機轉速和轉矩；B、對發(fā)電機轉速信號進行濾波處理；C、計算得到初步阻尼轉矩rDamperO ；D、計算阻尼轉矩rDamper,計算公式為rDamper=rDamperO*rDTDSchedFactorO，其中，rDTDSchedFactorO=LIMIT(O, rDTDSchedFactor, I)rDTDSchedFactor=rQdemO/MAX(1. 0，rMaxDTDSchedTorquelnNM)，rQdemO為實測發(fā)電機轉矩，rMaxDTDSchedTorquelnNM取發(fā)電機的額定轉矩的一半，MAX O是取最大值的函數(shù)，LIMITO是限值函數(shù)；E、將步驟D得到的rDamper與阻尼轉矩限值進行比較，如果rDamper在限值范圍內(nèi)，則rDamper取值不變,如果rDamper超出限值范圍，則rDamper取限值；F、如果rDamper在兩個周期內(nèi)都取限值，則下一周期的阻尼轉矩校正為0，否則，將rDamper輸出至主控PLC。作為進一步改進，所述的阻尼轉矩限值的取值為發(fā)電機額定轉矩的±1%。此外，本發(fā)明還提供了一種風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正控制裝置，包括獲取發(fā)電機轉速的電機編碼器；實時米集發(fā)電機轉速信號的轉速處理電路；對發(fā)電機轉速信號進行濾波處理的轉速濾波器；計算初步阻尼轉矩的阻尼轉矩初步處理器；內(nèi)置計算模塊、限值比較模塊和校正模塊，并根據(jù)初步阻尼轉矩計算得到阻尼轉矩的阻尼校正控制器；以及提供發(fā)電機實時轉矩，并根據(jù)阻尼轉矩控制發(fā)電機轉速的主控PLC。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果
I、解決了風電機組轉速波動問題；2、降低了機組的疲勞載荷，延長了機組的使用壽命；3、本發(fā)明實現(xiàn)較為容易，且成本較低，利于推廣。
上述僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，以下結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細說明。圖I是本發(fā)明風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正控制裝置組成示意圖。
具體實施例方式請參閱圖I所示，本發(fā)明風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正裝置，包括通過電路連接的電機編碼器、轉速處理電路、轉速濾波器、阻尼轉矩初步處理器、阻尼校正控制器以及主控 PLC。其中，阻尼校正控制器內(nèi)置有計算模塊、限值比較模塊和校正模塊。利用上述裝置進行風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正的控制方法，包括以下步驟步驟一，通過轉速處理電路實時采集電機編碼器獲取的發(fā)電機轉速信號，并自主控PLC中讀取發(fā)電機實時轉矩。步驟二，通過轉速濾波器，例如采用陷波器，對發(fā)電機轉速信號進行濾波處理。步驟三，通過阻尼轉矩初步處理器，例如采用帶通濾波器，對濾波后的轉速信號進行處理，得到初步阻尼轉矩rDamperO。步驟四，利用阻尼轉矩校正PLC的計算模塊計算阻尼轉矩rDamper，計算公式為rDamper=rDamperO*rDTDSchedFactorO，其中，rDTDSchedFactorO=LIMIT(O, rDTDSchedFactor, I)rDTDSchedFactor=rQdemO/MAX(1. 0，rMaxDTDSchedTorquelnNM)，rQdemO為實測發(fā)電機轉矩，rMaxDTDSchedTorquelnNM取發(fā)電機的額定轉矩的一半，MAX O是取最大值的函數(shù)，LIMITO是限值函數(shù)。步驟五，利用阻尼轉矩校正PLC的限值比較模塊，將步驟四得到的rDamper與阻尼轉矩限值進行比較，一般以發(fā)電機額定轉矩的±1%為限值如果rDamper在該限值范圍內(nèi)，則rDamper取值不變；如果rDamper超出該限值范圍，則rDamper取限值。步驟六,利用阻尼轉矩校正PLC的校正模塊對rDamper進行校正如果rDamper在兩個周期內(nèi)都取限值，則下一周期的阻尼轉矩校正為O ;否則，將步驟四得到的rDamper輸出至主控PLC。本發(fā)明通過上述方法和裝置對發(fā)電機的轉速波動進行控制，消除發(fā)電機轉速的波動，并通過最后的步驟六的校正消除了延遲的后果，經(jīng)在I. 5MW機組上實驗證實，本發(fā)明效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術，真正實現(xiàn)了機組的平穩(wěn)運行，真正降低機組的疲勞載荷，延長機組的使用壽命，且成本較低，易于實現(xiàn)和推廣。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，本領域技術人員利用上述揭示的技術內(nèi)容做出些許簡單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)?！?br>
權利要求
1.一種風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正控制方法，其特征在于包括以下步驟 A、實時采集發(fā)電機轉速和轉矩； B、對發(fā)電機轉速信號進行濾波處理； C、計算得到初步阻尼轉矩rDamperO； D、計算阻尼轉矩rDamper,計算公式為 rDamper=rDamperO*rDTDSchedFactorO,其中，rDTDSchedFactorO=LIMIT (O, rDTDSchedFactor, I)rDTDSchedFactor=rQdemO/MAX(I. O, rMaxDTDSchedTorquelnNM),rQdemO為實測發(fā)電機轉矩， rMaxDTDSchedTorquelnNM取發(fā)電機的額定轉矩的一半， MAXO是取最大值的函數(shù)， LIMIT O是限值函數(shù)； E、將步驟D得到的rDamper與阻尼轉矩限值進行比較,如果rDamper在限值范圍內(nèi)，則rDamper取值不變,如果rDamper超出限值范圍，則rDamper取限值； F、如果rDamper在兩個周期內(nèi)都取限值，則下一周期的阻尼轉矩校正為0，否則，將rDamper輸出至主控PLC。
2.根據(jù)權利要求I所述的風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正控制方法，其特征在于所述的阻尼轉矩限值的取值為發(fā)電機額定轉矩的±1%。
3.一種風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正控制裝置，其特征在于包括 獲取發(fā)電機轉速的電機編碼器； 實時采集發(fā)電機轉速信號的轉速處理電路； 對發(fā)電機轉速信號進行濾波處理的轉速濾波器； 計算初步阻尼轉矩的阻尼轉矩初步處理器； 內(nèi)置計算模塊、限值比較模塊和校正模塊，并根據(jù)初步阻尼轉矩計算得到阻尼轉矩的阻尼校正控制器；以及 提供發(fā)電機實時轉矩，并根據(jù)阻尼轉矩控制發(fā)電機轉速的主控PLC。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風電機組傳動鏈阻尼轉矩校正的控制方法及裝置，該方法包括實時采集發(fā)電機轉速和轉矩；對發(fā)電機轉速信號進行濾波處理；計算得到初步阻尼轉矩rDamper0；計算阻尼轉矩rDamper；將rDamper與阻尼轉矩限值進行比較，如果rDamper超出限值范圍，則rDamper取限值，否則取值不變；如果rDamper在兩個周期內(nèi)都取限值，則下一周期的阻尼轉矩校正為0，否則，將rDamper輸出至主控PLC。該裝置包括:電機編碼器、轉速處理電路、轉速濾波器、阻尼轉矩初步處理器、阻尼校正控制器以及主控PLC。本發(fā)明解決了風電機組轉速波動問題，降低了機組的疲勞載荷，延長了機組的使用壽命。
文檔編號H02P9/00GK102801380SQ20121030713
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權日2012年8月24日
發(fā)明者張會廣, 紀國瑞, 汪正軍, 王寧, 潘磊 申請人:國電聯(lián)合動力技術有限公司