[发明专利]一种优化风力发电机组塔架侧向振动的控制方法

权利要求书

1.一种优化风力发电机组塔架侧向振动的控制方法，其特征在于，该方法是在风力发电机组的PLC中增加一段加阻控制程序，用于实现加阻功能；其包括以下步骤：

1)测量塔架左右振动加速度：在风力发电机组的机舱上安装加速度传感器，用于将塔架振动加速转化为电信号，然后再对电信号进行测量和转换，使其成为加速度信号输入给风力发电机组的塔架侧向加阻控制程序；

2)加速度信号转化为速度信号：当塔架左右振动被激励起来的时候其速度其中A为幅值，f_塔架为塔架固有频率，t为时间，则对速度求导得到加速度速度的幅值为加速度幅值的倍，速度的相位比加速度滞后90°，即加阻功能的输入速度其中表示相位滞后为90°的加速度；

3)获取加速度传感器传输数据到风力发电机组的PLC延时时间为T₁、转矩响应的纯延时为T₂，则由于硬件延时需要补偿的相位角为其中T_塔架为塔架共振周期；

4)最终侧向加阻功能的输入速度为即其中ΔF_附加力为发电机附加力矩，K₁为增益系数，由于最终系数需要在现场机组调试确定，令即其中K₂为增益系数；

5)构造一个二阶低通滤波器进行相位补偿，使得其在塔架频率f_塔架处的Bode图相位为-90°+(T₁+T₂)f_塔架·360°；

6)将塔架左右加阻功能代码添加到PLC主控程序之中，前往现场进行增益系数K₂的调试：首先用一个小的负增益去激励塔架振动，然后不断增大负增益的幅值，直到机组塔架的左右振动被激励起来，记录此时采用的增益系数K₃，再通过不断调试设定增益系数K₂在(-0.6K₃，-K₃)区变动，使得开启塔架左右加阻功能之后，机组塔架左右振动幅值在塔架固有频率处的振动幅值得到消减；

7)塔架侧向加阻控制程序输出的加阻补偿转矩输入给风力发电机组的转矩控制器，转矩控制器将其转矩指令传送给风力发电机组的变频器，从而实现机组塔架侧向振动的减小。