[發明專利]確定雙饋風力發電機系統固有振動頻率的方法及裝置

有效

• 申請號: 201610355737.4
• 申請日: 2016-05-25
• 公開（公告）號: CN107436176B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 徐鳳星;盛建科;佘岳;張少云;魏凱;鄔冬臨;譚宇;王繼麗;黃禹文
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: G01H11/06
• 分類號: G01H11/06
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 張文娟;朱繪

1.一種確定雙饋風力發電機系統固有振動頻率的方法，包括：

控制雙饋風力發電機系統的變漿角度，使發電機轉子的轉速穩定在設定的轉速值；

調節轉子的勵磁電流頻率的同時檢測轉子的轉速，從所述轉速中提取表征發電機機械振動的信號，并根據所述信號判斷發電機的定子與轉子的電磁振動與發電機的機械振動是否發生共振；

根據發生共振時的定子輸出的電壓的頻率確定雙饋風力發電機系統的固有振動頻率。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在控制雙饋風力發電機系統的變漿角度，使發電機轉子的轉速穩定在設定的轉速值之前還包括斷開雙饋風力發電機系統與電網的連接。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述表征發電機機械振動的信號包括1倍電網電壓頻率的諧波分量信號。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述從所述轉速中提取表征發電機機械振動的信號，包括：

利用陷波器濾除所述轉速中1倍電網電壓頻率的諧波分量信號得到其他諧波分量信號；

以所述轉速減去所述其他諧波分量信號得到表征發電機機械振動的信號。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述信號判斷發電機的定子與轉子的電磁振動與發電機的機械振動是否發生共振，包括：

當所述表征發電機機械振動的信號的峰值大于等于設定的界限值時，則判斷發電機的定子與轉子的電磁振動與發電機的機械振動發生共振；

當所述表征發電機機械振動的信號的峰值小于設定的界限值時，重復調節轉子的勵磁電流頻率以及基于轉子的轉速判斷發電機的定子與轉子的電磁振動與發電機的機械振動是否發生共振。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的方法，其特征在于，所述根據發生共振時的定子輸出的電壓的頻率確定雙饋風力發電機系統的固有振動頻率，包括：

建立轉子的轉速、轉子的勵磁電流頻率以及定子輸出的電壓的頻率的關系模型；

根據所述模型確定發生共振時定子輸出的電壓的頻率，并將所述頻率確定為雙饋風力發電機系統的固有振動頻率。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，根據如下表達式建立轉子的轉速、轉子的勵磁電流頻率以及定子輸出的電壓的頻率的關系模型：

f1=nrp60+f2]]>

其中，f₁為定子輸出的電壓的頻率，f₂為轉子的勵磁電流頻率，n_r為轉子的轉速，p為發電機的極對數。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，采用變流器調節轉子的勵磁電流頻率。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述設定的轉速值根據發電機的極對數進行選取，若極對數為3，則設定的轉速值的范圍為700-900r/min；若極對數為2，則設定的轉速值的范圍為1200-1400r/min。

10.一種確定雙饋風力發電機系統固有振動頻率的裝置，包括：

轉速設定模塊，其控制雙饋風力發電機系統的變漿角度，使發電機轉子的轉速穩定在設定的轉速值；

轉速調節與檢測模塊，其調節轉子的勵磁電流頻率的同時檢測轉子的轉速，從所述轉速中提取表征發電機機械振動的信號，并根據所述信號判斷發電機的定子與轉子的電磁振動與發電機的機械振動是否發生共振；

頻率確定模塊，其根據發生共振時的定子輸出的電壓的頻率確定雙饋風力發電機系統的固有振動頻率。