[发明专利]抑制风力发电机组机械振动的方法、装置及风力发电机组

说明书

本发明实施例提供一种抑制风力发电机组机械振动的方法、装置及风力发电机组。该方法包括：通过振动传感器获取风力发电机组的机械振动状况，风力发电机组的机械振动状况包括风力发电机组的振动频率；以及根据风力发电机组的机械振动状况，在风力发电机组的输出功率的控制环路中注入谐波功率，以使风力发电机组产生主动振动，用来抵消风力发电机组的机械振动，其中，注入的谐波功率的频率等于风力发电机组的振动频率。从而能够达到降低风力发电机组整体振动载荷的目的，提高风力发电机组的寿命。

技术领域

本发明实施例涉及风电技术领域，尤其涉及一种抑制风力发电机组机械振动的方法、装置及风力发电机组。

背景技术

随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。风力发电是指利用风力发电机组把风的动能转换为电能。

风力发电机组在运行过程中会产生振动，风力发电机组的振动可能是内部发电器的机械振动，或者是外部空气、雨水、海浪的机械冲击所产生的外部振动。如果不对风力发电机组的振动加以探测和抑制，可能会造成塔架的机械疲劳甚至机械损伤，严重影响运行的安全。

目前通常的做法是通过发电机控制算法和发电机设计环节对内部发电机造成的振动加以抑制。而外部的振动通常通过增加机械阻尼器设计或加强塔架结构的方式来对抗，从而造成成本的上升。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种抑制风力发电机组机械振动的方法、装置及风力发电机组，能够达到降低风力发电机组整体振动载荷的目的，提高风力发电机组的寿命。

本发明实施例的一个方面提供一种抑制风力发电机组机械振动的方法。所述方法包括：通过振动传感器获取风力发电机组的机械振动状况，所述风力发电机组的机械振动状况包括所述风力发电机组的振动频率；以及根据所述风力发电机组的机械振动状况，在所述风力发电机组的输出功率的控制环路中注入谐波功率，以使所述风力发电机组产生主动振动，用来抵消所述风力发电机组的机械振动，其中，所述注入的谐波功率的频率等于所述风力发电机组的振动频率。

本发明实施例的另一个方面还提供一种抑制风力发电机组机械振动的装置。所述装置包括振动传感器及控制器。所述振动传感器安装于所述风力发电机组的塔架上，用于获取所述风力发电机组的机械振动状况，所述风力发电机组的机械振动状况包括所述风力发电机组的振动频率。所述控制器根据所述风力发电机组的机械振动状况，在所述风力发电机组的输出功率的控制环路中注入谐波功率，以使所述风力发电机组产生主动振动，用来抵消所述风力发电机组的振动，其中，所述注入的谐波功率的频率等于所述风力发电机组的振动频率。

本发明实施例的又一个方面还提供一种风力发电机组，其包括塔架、安装在所述塔架顶端的机舱、安装在所述机舱一端的轮毂以及安装于所述轮毂上的多个叶片。所述风力发电机组还包括如上所述的抑制风力发电机组机械振动的装置。

本发明实施例的抑制风力发电机组机械振动的方法、抑制风力发电机组机械振动的装置及风力发电机组通过主动注入谐波功率，控制利用发电机的振动来抵消风力发电机组的外部振动，最终达到降低风力发电机组整体振动载荷的目的，提高风力发电机组的寿命。

而且，本发明实施例的抑制风力发电机组机械振动的方法、抑制风力发电机组机械振动的装置及风力发电机组采用的算法简单，相对容易实现，且对于振动传感器采样的精确性和实时性要求低。

本发明实施例的抑制风力发电机组机械振动的方法、抑制风力发电机组机械振动的装置及风力发电机组具有非常强的鲁棒性，并具有最优参数实时追踪能力。

附图说明

图1为一种风力发电机组的侧面示意图；

图2为本发明一个实施例的抑制风力发电机组机械振动的方法的流程图；