[发明专利]基于加速度观测的兆瓦级风机模拟方法

权利要求书

1.一种基于加速度观测的兆瓦级风机模拟方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1、建立基于Luenberger观测器的风力机模拟器加速度观测器模型，其传递函数为Φ(s)，输入发电机转速ω_g，输出加速度观测值β；

步骤2、确定风力机模拟器传动链模型的常量参数，该常量参数为风力机模拟器的转动惯量J_s；确定被模拟风力机的基本参数，包括风力机转动惯量J_t、齿轮箱变比n_g；

步骤3、建立转动惯量补偿转矩模型，求解惯量补偿转矩T_comp；

步骤4、根据风机模拟器模拟转矩公式，得到包含转动惯量补偿转矩的T_s，将其作为风力机模拟器电动机的参考转矩，从而完成对实际风力机的转矩输出模拟。

2.根据权利要求1所述的基于加速度观测的兆瓦级风机模拟方法，其特征在于，步骤1中风力机模拟器加速度观测器传递函数Φ(s)为：

$\mathrm{\Φ}\left(s\right)=\frac{G\left(s\right)}{1+G\left(s\right)H\left(s\right)}=\frac{K_p{s}^2+K_{i}s}{s^2+K_{p}s+K_i}$

式中，反馈增益系数K_P和积分系数K_i是常量参数。

3.根据权利要求1所述的基于加速度观测的兆瓦级风机模拟方法，其特征在于，步骤2中风力机模拟器传动链模型为:

$J_s\stackrel{\·}{\mathrm{\ω}}=T_s-T_g$

式中T_s为模拟器拖动电机输出机械转矩、T_g为模拟器发电机电磁转矩、是角加速度，所述电动机输出机械转矩、发电机电磁转矩和角加速度是变量参数。

4.根据权利要求1所述的基于加速度观测的兆瓦级风机模拟方法，其特征在于，步骤3中转动惯量补偿转矩模型公式为：

T_comp＝(J_t-J_s)·β

式中，补偿转矩T_comp、加速度观测值β是变量参数，风力机转动惯量J_t、风力机模拟器的转动惯量J_s是常量参数。

5.根据权利要求1所述的基于加速度观测的兆瓦级风机模拟方法，其特征在于，步骤4中所述风力机模拟器转矩模拟公式为：

T_s＝T_a/n_g-T_comp

式中，T_a为被模拟风力机的气动转矩，T_s为模拟器拖动电机输出机械转矩,所述被模拟风力机的气动转矩是变量参数。