[發明專利]一種風電機組塔架振動控制方法

在審

• 申請號: 202011304681.2
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN112412701A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 柳盼
• 申請（專利權）人: 柳盼
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04;F03D17/00;G06F17/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種風電機組塔架振動控制方法，其特征在于：包括如下的步驟：

1)同時測量風機塔頂機艙軸向和徑向方向的振動加速度，并清除上述兩個方向的振動加速度的數據干擾信號；再對該振動加速度進行積分，以分別得到塔頂軸向和徑向方向的振動速度；

2)計算上述兩個方向的振動速度的矢量合，以得到塔頂振動合速度；

3)利用所述帶通濾波器對該振動合速度進行帶通濾波，以提取出在塔頂的所述振動合速度方向的一階固有頻率信號，然后利用二階濾波器對上述帶通濾波器的濾波結果進行二階濾波，以得到基于風機塔頂振動加速度的控制葉片變槳速率的變槳控制振動輸入值；

4)測量所述發電機轉速以得到發電機轉速的測量值，并將該測量值與發電機轉速的設定值進行比較，再對該比較結果進行比例積分運算，得到基于風機發電機轉速的控制葉片變槳速率的變槳控制振動輸入值；

5)將上述基于風機塔頂振動加速度的控制葉片變槳速率的變槳控制振動輸入值和上述基于風機發電機轉速的控制葉片變槳速率的變槳控制振動輸入值進行矢量相加，利用該矢量相加值用于控制風機的變槳速率，以降低風機塔架在其所受合力方向的一階和/或二階固有頻率振動幅度；

所述振動合速度的方向為以塔頂水平面與塔架中軸線的交點為球心的球面半徑方向，此時所述振動加速度或振動速度方向不限于塔頂機艙水平面內的軸向或徑向方向，通過傳感器測量三維方向上的塔頂機艙加速度，可以避免僅測量塔頂機艙軸向或徑向方向的振動加速度而導致的測量精度不準的問題。

2.根據權利要求1任一項所述的一種風電機組塔架振動控制方法，其特征在于，所述帶通濾波器的傳遞函數為：其中，ω表示角速度，ζ表示阻尼系數，s表示復變量。

3.一種風電機組塔架振動控制方法，其特征在于：包括如下的步驟：

1)同時測量風機塔頂機艙軸向和徑向方向的振動加速度，并清除上述兩個方向的振動加速度的數據干擾信號，再對上述兩個方向的振動加速度計算矢量合，以得到塔頂振動合加速度；

2)對上述振動合加速度進行積分，以得到塔頂振動合速度；

3)利用所述帶通濾波器對該振動合速度進行帶通濾波，以提取出在塔頂的所述振動合速度方向的一階固有頻率信號，然后利用二階濾波器對上述帶通濾波器的濾波結果進行二階濾波，以得到基于風機塔頂振動加速度的控制葉片變槳速率的變槳控制振動輸入值；

4)測量所述發電機轉速以得到發電機轉速的測量值，并將該測量值與發電機轉速的設定值進行比較，再對該比較結果進行比例積分運算，得到基于風機發電機轉速的控制葉片變槳速率的變槳控制振動輸入值；

5)將上述基于風機塔頂振動加速度的變槳控制振動輸入值和上述基于風機發電機轉速的變槳控制振動輸入值進行矢量相加，利用該矢量相加值用于控制風機的變槳速率，以降低風機塔架在其所受合力方向的一階和/或二階固有頻率振動幅度；

所述振動合加速度的方向為以塔頂水平面與塔架中軸線的交點為球心的球面半徑方向，此時所述振動加速度或振動速度方向不限于塔頂機艙水平面內的軸向或徑向方向，通過傳感器測量三維方向上的塔頂機艙加速度，可以避免僅測量塔頂機艙軸向或徑向方向的振動加速度而導致的測量精度不準的問題。

4.根據權利要求3任一項所述的一種風電機組塔架振動控制方法，其特征在于，所述帶通濾波器的傳遞函數為：其中，ω表示角速度，ζ表示阻尼系數，s表示復變量。