双馈型风电机组传动链降载控制技术研究与仿真

作     者：刘河生 雷航 张瑞刚 LIU Hesheng;LEI Hang;ZHANG Ruigang

作者机构：西安热工研究院有限公司陕西西安710054 

出 版 物：《热力发电》 (Thermal Power Generation)

年 卷 期：2024年第53卷第3期

页      面：34-41页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：西安热工研究院有限公司科技项目(TQ-22-TYK27) 

主　　题：双馈型风电机组 传动链扭振 卡尔曼滤波 等效疲劳载荷 年发电量 

摘      要：为定量研究双馈型风力发电机组传动链的扭振控制,提出了一种基于卡尔曼滤波的反馈控制策略,并通过仿真计算的方式对比了传动链扭振的控制效果。以7.0 MW双馈型风力发电机组传动链为研究对象,采用卡尔曼滤波估计传动链扭振角度,并以低速轴扭振速度估计值为参考设计了发电机附加电磁转矩作用于风电机组转矩控制,与虚拟阻尼控制、无阻尼控制进行了20年全生命周期内的载荷与发电量计算对比。结果表明:经过卡尔曼滤波估计的低速轴扭角与实际值的相关性可以达到0.99;基于卡尔曼滤波的反馈控制分别与虚拟阻尼控制、无阻尼控制的关键差异为,传动链低速轴等效疲劳载荷分别降低2.11%、4.89%,传动链高速轴等效疲劳载荷分别降低1.99%、4.78%,发电量分别降低200、700 k W·h。卡尔曼滤波对传动链扭角估计较准确,且以卡尔曼滤波估计得到的低速轴扭振速度设计的附加电磁转矩对传动链扭振具有非常好的抑制效果。