大型风电机组的轴系扭振抑制方法及装置

    公开(公告)号:CN118327887A

    公开(公告)日:2024-07-12

    申请号:CN202410577023.2

    申请日:2024-05-10

    Abstract: 本发明涉及风力发电技术领域,特别涉及一种大型风电机组的轴系扭振抑制方法及装置,其中,方法包括:利用模态分析法分析预先建立的目标传动轴的等效三质量块模型,得到目标传动轴的自然频率;根据自然频率确定目标传动轴的扭振模态;将扭振模态和风轮侧转速与发电机转速的转速差值输入比例谐振控制器中,生成附加电磁转矩;利用附加电磁转矩对目标传动轴的耦合振动进行抑制。由此,解决了现有大型风电机组会出现传动轴扭振与桨叶面内振动耦合的现象,若仍采用基于非耦合模型设计的控制器,会造成系统控制性能的下降,无法抑制传动轴和桨叶的振动等问题。

    风电机组的非线性独立变桨控制方法、装置及控制器

    公开(公告)号:CN118757315A

    公开(公告)日:2024-10-11

    申请号:CN202410992344.9

    申请日:2024-07-23

    Abstract: 本申请涉及风力发电技术领域,特别涉及一种风电机组的非线性独立变桨控制方法、装置及控制器,其中,方法包括:获取目标桨叶的运行数据、风轮风速、以及风电机组内部状态变量的估计值,其中,运行数据包括桨距角、旋转角度、倾覆力矩和偏航力矩;将桨距角和风轮风速输入风电机组的非线性模型,并根据桨距角和旋转角度对非线性模型进行多桨叶坐标变换;基于倾覆力矩、偏航力矩和估计值对多桨叶坐标变换后的模型进行扩展得到风电机组的扩展模型,基于扩展模型对风电机组进行非线性独立变桨控制。由此,解决了现有技术中控制复杂性高、成本高、附加载荷大影响使用寿命、控制精度与响应速度不足等问题。

    漂浮式风电机组的桨距角控制方法、装置和设备

    公开(公告)号:CN118273871A

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202410537872.5

    申请日:2024-04-30

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 耿华 李佳奇

    Abstract: 本申请公开了一种漂浮式风电机组的桨距角控制方法、装置和设备,包括:基于目标风电机组的入流风速、目标风电机组的纵摇角速度和目标风电机组的塔筒高度,分别确定目标风电机组的转速误差修正比例和转速误差积分修正比例,基于转速误差修正比例、目标风电机组中风轮的额定转速以及风轮的第一转速,确定目标风电机组的转子转速误差,基于转速误差积分修正比例、额定转速和第一转速,确定目标风电机组的转子转速积分误差,基于第一转速、目标风电机组当前的第一桨距角、转子转速误差和转子转速积分误差,确定目标风电机组的目标桨距角,控制目标风电机组的桨距角变更为目标桨距角,可以在一定程度上提升目标风电机组的稳定性。

    风电机组载荷抑制的动态推力削减方法及装置

    公开(公告)号:CN119373657A

    公开(公告)日:2025-01-28

    申请号:CN202411543955.1

    申请日:2024-10-31

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 耿华 李佳奇

    Abstract: 本申请涉及风力发电技术领域,特别涉及一种风电机组载荷抑制的动态推力削减方法及装置,其中,方法包括:通过目标风电机组的叶片根部面外弯矩估算目标风电机组的转子推力;基于叶片根部面外弯矩和转子推力,估算目标风电机组的转子的等效力臂;根据等效力臂与目标风电机组的实际转子推力生成削减实际转子推力至目标转子推力的转子推力指令,以降低目标风电机组的载荷至目标转子推力对应的目标载荷。本申请可以在仅需三个整定的控制参数的情况下通过等效力臂来构建不可测量的转子推力和可测量的叶片根部面外力矩之间的关系,从而可以更直接地实现推力削减,本申请在极大地提升了使用灵活性的同时,有效地降低了控制参数调整的复杂性。

    大型风电机组的塔架前后振动加阻方法及装置

    公开(公告)号:CN119244436A

    公开(公告)日:2025-01-03

    申请号:CN202411568978.8

    申请日:2024-11-05

    Abstract: 本申请涉及风力发电技术领域,特别涉及一种大型风电机组的塔架前后振动加阻方法及装置,其中,方法包括基于预先建立的考虑塔架前后振动的风电机组建立非线性模型,获取塔架前后振动二阶动态方程的等效加阻分析结果,并根据等效加阻分析结果获取不同转速下的塔架振动峰值频率,从而根据塔架振动峰值频率生成用于塔架加阻的附加变桨速率,以利用附加变桨速率进行振动加阻。由此,解决了相关技术中,由于环境恶劣导致传感器性能下降,从而使得传输数据不准,且系统复杂性高但算法适应性不足,以致不易实施、成本高等问题。

    漂浮式风电机组额定风速以上的转速跟踪控制方法和系统

    公开(公告)号:CN117365838A

    公开(公告)日:2024-01-09

    申请号:CN202311526998.4

    申请日:2023-11-15

    Applicant: 清华大学

    Inventor: 耿华 李佳奇

    Abstract: 本发明提供一种漂浮式风电机组额定风速以上的转速跟踪控制方法和系统,涉及风力发电技术领域,包括:获取风电机组的齿轮箱变比、额定电磁转矩、风电机组的风轮转速、风电机组的漂浮式基础纵摇角速度、风电机组的入流风速;基于齿轮箱变比、额定电磁转矩、风轮转速、漂浮式基础纵摇角速度、入流风速,利用第一电磁转矩公式计算风电机组的电磁转矩控制信号;将其发送至风电机组控制器以消除极限环,控制风电机组的电磁转矩,进而控制风电机组的风轮转速恒定。本发明创造性的提出通过调节风电机组的电磁转矩消除极限环,解决转速大幅振荡问题,控制风电机组风轮转速恒定。可以有效提高风轮转速控制效果,间接提高风力发电的经济效益。

    风电机组纵摇振动的抑制方法及装置

    公开(公告)号:CN119353152A

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202411544000.8

    申请日:2024-10-31

    Abstract: 本申请涉及风力发电技术领域,特别涉及一种风电机组纵摇振动的抑制方法及装置,其中,方法包括:检测风电机组的实际运行风速;在实际运行风速满足一定风速条件的情况下,将风电机组的实际风速输入至预先构建的风电机组的控制模型中,以输出GSPI控制器的反馈指令,其中,控制模型由风电机组的风轮转速、漂浮式基础纵摇和变桨执行器建立得到;根据反馈指令得到抑制风电机组纵摇振动的独立变桨策略,并控制GSPI控制器执行独立变桨策略。由此,解决了相关技术中,仅在理论上可行,当纵摇阻尼略微增加,对发电机转速和输出功率的控制品质改善不大,甚至会出现恶化的情况等问题。

    风电机组纵荡振动的抑制方法及装置

    公开(公告)号:CN119353151A

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202411543791.2

    申请日:2024-10-31

    Abstract: 本申请涉及风力发电技术领域,特别涉及一种风电机组纵荡振动的抑制方法及装置,其中,方法包括:检测风电机组的实际运行风速;在实际运行风速满足一定风速条件的情况下,将风电机组的实际风速输入至预先构建的风电机组的控制模型中,以输出稳定性结果;根据稳定性结果得到抑制风电机组纵荡振动的电磁转矩控制策略,并控制风电机组执行电磁转矩控制策略。由此,解决了相关技术中,当漂浮式风力机组运行在额定风速附近时,易出现漂浮式基础纵荡运动的振荡现象,且该振荡现象在很大程度上影响了漂浮式风力机组的功率输出,增加机械疲劳,不利于风电机组的安全稳定等问题。

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