[發(fā)明專利]一種基于直流母線電壓控制的雙饋風(fēng)機(jī)軸系扭振抑制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710429112.2
• 申請(qǐng)日: 2017-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN107017647B
• 公開（公告）日: 2019-12-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚駿;李嘉偉;王雪微;曾欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/24
• 分類號(hào): H02J3/24;H02J3/38;H02P9/00;H02P101/15
• 代理公司: 50212 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 李海華

1.一種基于直流母線電壓控制的雙饋風(fēng)機(jī)軸系扭振抑制方法，其特征在于，包括下述步驟：

A1)當(dāng)軸系扭振時(shí)，通過安裝在風(fēng)輪軸系尾部的轉(zhuǎn)速傳感器和發(fā)電機(jī)軸系尾部的轉(zhuǎn)速傳感器產(chǎn)生轉(zhuǎn)速脈沖，通過對(duì)轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，獲得風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)電角速度的瞬時(shí)扭轉(zhuǎn)角速度差Δω_Δ；

A2)將步驟A1)獲得的扭轉(zhuǎn)角速度差Δω_Δ輸入到附加軸系阻尼控制器中，并將附加軸系阻尼控制器輸出T_damp限幅后疊加在雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變換器直流母線電壓控制環(huán)節(jié)；

其中附加軸系阻尼控制器輸出T_damp按如下步驟確定：

A2.1)將雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組軸系等效為兩質(zhì)量塊模型，在此基礎(chǔ)上，建立機(jī)組電磁轉(zhuǎn)矩增量ΔT_e與直流母線電壓增量ΔV_dc之間的傳遞函數(shù)；

A2.2)根據(jù)傳遞函數(shù)確定軸系扭振頻率ω_osc附近幅值及相位特性；

A2.3)根據(jù)步驟A2.2)所確定的幅值及相位特性，配置附加軸系阻尼控制器相位補(bǔ)償、隔直及增益三項(xiàng)環(huán)節(jié)參數(shù)，其中，附加軸系阻尼控制器傳遞函數(shù)如下所示：

式中，K_dcc為相位補(bǔ)償項(xiàng)；T_dc1和T_dc2分別為其超前/滯后校正時(shí)間常數(shù)；K_dci為隔直項(xiàng)；T_dcw為隔直環(huán)節(jié)時(shí)間常數(shù)；K_dcd為阻尼控制器增益；

A2.4)根據(jù)步驟A2.3)得到的附加軸系阻尼控制器傳遞函數(shù)，即得到附加軸系阻尼控制器輸出T_damp，即T_damp＝K_dc·Δω_Δ；

步驟A2)將附加軸系阻尼控制器輸出T_damp限幅后疊加在雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變換器直流母線電壓控制環(huán)節(jié)，是指以直流母線電壓以及附加軸系阻尼控制器輸出T_damp之和作為直流母線電壓給定值疊加在雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變換器直流母線電壓控制環(huán)節(jié)上，其中電壓環(huán)以PI作為調(diào)節(jié)器，輸出為網(wǎng)側(cè)變換器網(wǎng)側(cè)電流d軸分量給定

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于直流母線電壓控制的雙饋風(fēng)機(jī)軸系扭振抑制方法，其特征在于，雙饋風(fēng)電機(jī)組兩質(zhì)量塊軸系固有扭振頻率ω_osc按下式確定：

式中，ω_osc為雙饋風(fēng)電機(jī)組兩質(zhì)量塊軸系固有扭振頻率；ω_b為系統(tǒng)基準(zhǔn)角速度；K_m為機(jī)組等效剛度；H_t和H_g分別為風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)慣性時(shí)間常數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于直流母線電壓控制的雙饋風(fēng)機(jī)軸系扭振抑制方法，其特征在于，步驟A2.3)中，超前/滯后校正時(shí)間常數(shù)T_dc1和T_dc2根據(jù)下式確定：

T_dc2＝α_cT_dc1

式中，m為相位補(bǔ)償環(huán)節(jié)；為相位補(bǔ)償角。