一种抑制塔架振动方法与系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及风电控制领域，特别是设及一种抑制塔架振动方法与系统。
【背景技术】
[0002] 塔架时支撑机舱和风轮的风电机组部件，随着风电机组单机容量逐渐增大，机组 塔架尺寸变大、重量上升从而导致固有频率下降。同时，机组风轮直径越来越大，机组运行 转速和范围越来越小，在该几种因素交错发展下，塔架固有频率与机组运行激振频率交叉 发生共振的概率越来越大。塔架在固有频率发生共振会增大附加应力，降低风电机组系统 的结构强度，导致性能下降。
[0003] 现有的减振方法难W在不影响机组在共振区域的发电效率和发电量的前提下有 效地抑制塔架在固有频率范围发生共振。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种抑制塔架振动方法与系统，可W有效 地抑制塔架在固有频率范围发生共振。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种抑制塔架振动方法，应用于风电机组，所述方 法包括：
[0006] 测量机舱前后加速度；
[0007] 消除测量到的所述加速度的数据零点漂移和含有长期趋势向的干扰信号得到消 差后的加速度；
[000引对所述消差后的加速度进行积分得到前后振动速度；
[0009] 根据所述前后振动速度截取得到塔架一阶固有频率对应速度；
[0010] 利用风电机组测量奖距角、变奖角度、变奖速度和上一周期变奖补偿角度计算得 到与当前振动加速度相适应的补偿系数；
[0011] 将所述补偿系数与所述截取得到的塔架一阶固有频率对应速度相乘得到抑制塔 架前后振动的目标变奖补偿角度；
[0012] 计算所述目标变奖补偿角度与所述变奖角度的角度和；
[0013] 根据所述角度和进行变奖控制。
[0014] 优选地，所述抑制塔架振动方法还包括：
[0015] 根据所述消差后的加速度和发电机转速计算得到能量集中的塔架当前振动频 率.
[0016] 将所述塔架当前振动频率与预设定固有频率进行比较判断频率偏差是否小于预 设定的阔值，如果是，则对影响当前频率值的因素进行修正，如果否，则进行报警。
[0017] 本发明还提供了一种抑制塔架振动系统，包括：
[0018] 加速度测量模块，用于测量机舱前后加速度；
[0019] 消差模块，用于消除测量到的所述加速度的数据零点漂移和含有长期趋势向的干 扰信号得到消差后的加速度；
[0020] 积分模块，用于对所述消差后的加速度进行积分得到前后振动速度；
[0021] 带通滤波模块，用于根据所述前后振动速度截取得到塔架一阶固有频率对应速 度；
[0022] 补偿变奖角度系数计算模块，用于利用风电机组测量奖距角、变奖角度、变奖速度 和上一周期变奖补偿角度计算得到与当前振动加速度相适应的补偿系数；
[0023] 相乘计算模块，用于将所述补偿系数与所述截取得到的塔架一阶固有频率对应速 度相乘得到抑制塔架前后振动的目标变奖补偿角度；
[0024] 相加计算模块，用于计算所述目标变奖补偿角度与所述变奖角度的角度和；
[0025] 变奖执行模块，用于根据所述角度和进行变奖控制。
[0026] 优选地，所述抑制塔架振动系统还包括：
[0027] 频率调整模块，用于调整塔架振动频率。
[0028] 优选地，所述频率调整模块包括：
[0029] 频率获取子模块，用于根据所述消差后的加速度和发电机转速计算得到能量集中 的塔架当前振动频率；
[0030] 判断子模块，用于将所述塔架当前振动频率与预设定固有频率进行比较判断频率 偏差是否小于预设定的阔值；
[0031] 修正子模块，用于对影响当前频率值的因素进行修正；
[0032] 报警子模块，用于进行报警。
[0033] 优选地，所述加速度测量模块为加速度测量仪。
[0034] 优选地，所述带通滤波模块为带通滤波器。
[0035] 应用本发明提供的一种抑制塔架振动方法与系统，通过对前后加速度消差，计算 补偿变奖角度系数得到需要调整的补偿变奖角度进行变奖控制，在不改变机组运行状态的 基础上，可W准确、稳定地通过调整补偿变奖角度抑制塔架前后振动。
【附图说明】
[0036] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据 提供的附图获得其他的附图。
[0037] 图1为本发明一种抑制塔架振动方法的流程图；
[003引图2为本发明一种抑制塔架振动方法的又一流程图；
[0039] 图3为本发明一种抑制塔架振动系统的结构示意图；
[0040] 图4为本发明一种抑制塔架振动系统的又一结构示意图；
[0041] 图5为本发明一种抑制塔架振动系统的详细结构示意图；
[0042] 图6为本发明【具体实施方式】的流程图；
[0043] 图7为补偿变奖角度系数计算模块原理图；
[0044] 图8为变奖补偿尺度计算模块原理图；
[0045] 图9为典型气动推力对变奖角度的偏微分与变奖角度之间的关系；
[0046] 图10为在线频率计算计算提取模块原理图；
[0047] 图11为消差前后机舱加速度曲线对比示意图；
[0048] 图12为本发明启用前后塔架加速度曲线图；
[0049] 图13为加速度曲线对应的频谱分析结果。
【具体实施方式】
[0化0] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0化1] 本发明提供一种抑制塔架振动方法，应用于风电机组，如图1所示，为本发明抑制 塔架振动方法的实施例流程图，所述方法包括：
[0化2] 步骤S101 ;测量机舱前后加速度；
[0053] 步骤S102 ;消除测量到的所述加速度的数据零点漂移和含有长期趋势向的干扰 信号得到消差后的加速度；
[0054] 加速度测量装置中的加速度传感器可能受安装精度及温度变化等因素造成数据 零点漂移和含有长期趋势项的干扰信号。
[0055] 步骤S103 ;对所述消差后的加速度进行积分得到前后振动速度；
[0化6] 步骤S104 ;根据所述前后振动速度截取得到塔架一阶固有频率对应速度；
[0化7] 步骤S105 ;利用风电机组测量奖距角、变奖角度、变奖速度和上一周期变奖补偿 角度计算得到与当前振动加速度相适应的补偿系数；
[0化引变奖角度可由变奖PI控制其输出。
[0化9] 步骤S106 ;将所述补偿系数与所述截取得到的塔架一阶固有频率对应速度相乘 得到抑制塔架前后