專利名稱：風(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)矩校正的控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)矩校正的控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
近年來隨著風(fēng)力發(fā)電不斷地發(fā)展，風(fēng)電場裝機(jī)容量逐年上升，風(fēng)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(fēng)機(jī)的控制是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)核心內(nèi)容之一，即通過控制風(fēng)機(jī)來實現(xiàn)風(fēng)能的捕獲并將其轉(zhuǎn)換為電能。風(fēng)機(jī)的控制一般采用轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩曲線的方法進(jìn)行控制，由于受到機(jī)組固有1P、3P、6P、傳動鏈頻率的影響，風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速會產(chǎn)生波動。為了消除發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速波動，需要在傳動鏈上增加阻尼轉(zhuǎn)矩，從而使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)，機(jī)組疲勞載荷得到降低，提高機(jī)組的壽命。目前針對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)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(jī)轉(zhuǎn)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(yán)重的延遲后果，并使得發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速波動更大。因此，如何設(shè)計一種更加安全、可靠，可確實有效的消除發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速波動，降低機(jī)組疲勞荷載，延長機(jī)組使用壽命的風(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)矩校正的控制方法及裝置，是當(dāng)前本領(lǐng)域的重要改進(jìn)目標(biāo)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種風(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)矩校正的控制方法及裝置，目的是通過對傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)矩的處理，消減風(fēng)電機(jī)組在高轉(zhuǎn)速下轉(zhuǎn)速波動，使風(fēng)電機(jī)組平穩(wěn)運(yùn)行，降低機(jī)組的疲勞載荷，提升機(jī)組發(fā)電量。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種風(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)矩校正控制方法，包括以下步驟A、實時采集發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩；B、對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行濾波處理；C、計算得到初步阻尼轉(zhuǎn)矩rDamperO ；D、計算阻尼轉(zhuǎn)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(jī)轉(zhuǎn)矩，rMaxDTDSchedTorquelnNM取發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩限值進(jìn)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(zhuǎn)矩校正為0，否則，將rDamper輸出至主控PLC。作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的阻尼轉(zhuǎn)矩限值的取值為發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的±1%。此外，本發(fā)明還提供了一種風(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)矩校正控制裝置，包括獲取發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的電機(jī)編碼器；實時米集發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號的轉(zhuǎn)速處理電路；對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行濾波處理的轉(zhuǎn)速濾波器；計算初步阻尼轉(zhuǎn)矩的阻尼轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩計算得到阻尼轉(zhuǎn)矩的阻尼校正控制器；以及提供發(fā)電機(jī)實時轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)阻尼轉(zhuǎn)矩控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的主控PLC。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
I、解決了風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)速波動問題；2、降低了機(jī)組的疲勞載荷，延長了機(jī)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(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖I是本發(fā)明風(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)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(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)矩校正裝置，包括通過電路連接的電機(jī)編碼器、轉(zhuǎn)速處理電路、轉(zhuǎn)速濾波器、阻尼轉(zhuǎn)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(jìn)行風(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)矩校正的控制方法，包括以下步驟步驟一，通過轉(zhuǎn)速處理電路實時采集電機(jī)編碼器獲取的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號，并自主控PLC中讀取發(fā)電機(jī)實時轉(zhuǎn)矩。步驟二，通過轉(zhuǎn)速濾波器，例如采用陷波器，對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行濾波處理。步驟三，通過阻尼轉(zhuǎn)矩初步處理器，例如采用帶通濾波器，對濾波后的轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行處理，得到初步阻尼轉(zhuǎn)矩rDamperO。步驟四，利用阻尼轉(zhuǎn)矩校正PLC的計算模塊計算阻尼轉(zhuǎn)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(jī)轉(zhuǎn)矩，rMaxDTDSchedTorquelnNM取發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩校正PLC的限值比較模塊，將步驟四得到的rDamper與阻尼轉(zhuǎn)矩限值進(jìn)行比較，一般以發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩校正PLC的校正模塊對rDamper進(jìn)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(zhuǎn)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(jī)的轉(zhuǎn)速波動進(jìn)行控制，消除發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)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(jī)組上實驗證實，本發(fā)明效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)，真正實現(xiàn)了機(jī)組的平穩(wěn)運(yùn)行，真正降低機(jī)組的疲勞載荷，延長機(jī)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(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)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(hù)范圍內(nèi)?！?br> 權(quán)利要求
1.一種風(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)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(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩； B、對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行濾波處理； C、計算得到初步阻尼轉(zhuǎn)矩rDamperO； D、計算阻尼轉(zhuǎn)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(jī)轉(zhuǎn)矩， rMaxDTDSchedTorquelnNM取發(fā)電機(jī)的額定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩限值進(jìn)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(zhuǎn)矩校正為0，否則，將rDamper輸出至主控PLC。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的風(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)矩校正控制方法，其特征在于所述的阻尼轉(zhuǎn)矩限值的取值為發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩的±1%。
3.一種風(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)矩校正控制裝置，其特征在于包括 獲取發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的電機(jī)編碼器； 實時采集發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號的轉(zhuǎn)速處理電路； 對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行濾波處理的轉(zhuǎn)速濾波器； 計算初步阻尼轉(zhuǎn)矩的阻尼轉(zhuǎn)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(zhuǎn)矩計算得到阻尼轉(zhuǎn)矩的阻尼校正控制器；以及 提供發(fā)電機(jī)實時轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)阻尼轉(zhuǎn)矩控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的主控PLC。
全文摘要
本發(fā)明提供一種風(fēng)電機(jī)組傳動鏈阻尼轉(zhuǎn)矩校正的控制方法及裝置，該方法包括實時采集發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩；對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號進(jìn)行濾波處理；計算得到初步阻尼轉(zhuǎn)矩rDamper0；計算阻尼轉(zhuǎn)矩rDamper；將rDamper與阻尼轉(zhuǎn)矩限值進(jìn)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(zhuǎn)矩校正為0，否則，將rDamper輸出至主控PLC。該裝置包括:電機(jī)編碼器、轉(zhuǎn)速處理電路、轉(zhuǎn)速濾波器、阻尼轉(zhuǎn)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(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)速波動問題，降低了機(jī)組的疲勞載荷，延長了機(jī)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(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者張會廣, 紀(jì)國瑞, 汪正軍, 王寧, 潘磊 申請人:國電聯(lián)合動力技術(shù)有限公司