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風(fēng)機(jī)塔筒底部實(shí)時(shí)彎矩降載控制方法

1068   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:東方電氣風(fēng)電有限公司  
2024-04-22 11:47:29
權(quán)利要求書: 1.一種風(fēng)機(jī)塔筒底部實(shí)時(shí)彎矩降載控制方法,其特征在于:包括以下步驟:a、建立塔筒頂部傾角與塔筒底部彎矩之間的數(shù)學(xué)模型; b、在塔筒頂部安裝動(dòng)態(tài)傾角傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測塔筒頂部傾角α,并獲得塔筒底部實(shí)時(shí)彎矩My1; c、依據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組氣動(dòng)模型和機(jī)組運(yùn)行狀態(tài),建立塔筒底部彎矩?cái)?shù)學(xué)模型,計(jì)算塔筒底部彎矩My2; d、依據(jù)兩個(gè)不同方法得到的塔筒底部彎矩,建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒底部彎矩和槳角之間的關(guān)系; e、依據(jù)期望的塔筒底部彎矩得到期望的變槳角度,并與當(dāng)前槳角對比。 2.如權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)機(jī)塔筒底部實(shí)時(shí)彎矩降載控制方法,其特征在于:在步驟e中,取期望的變槳角度和當(dāng)前槳角的最小值作為最終目標(biāo)槳角給到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)塔筒底部實(shí)時(shí)彎矩控制,降低機(jī)組載荷。 3.如權(quán)利要求2所述的一種風(fēng)機(jī)塔筒底部實(shí)時(shí)彎矩降載控制方法,其特征在于:在步驟a中,采用歐拉?伯努力梁模型作為塔筒頂部傾角和塔筒底部彎矩之間的關(guān)系,即:My1=αEIH 其中,My1是塔筒底部彎矩,α為塔筒頂部傾角,EI是抗彎剛度,H是塔筒高度。 4.如權(quán)利要求3所述的一種風(fēng)機(jī)塔筒底部實(shí)時(shí)彎矩降載控制方法,其特征在于:在步驟c中,依據(jù)氣動(dòng)模型,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)運(yùn)行的槳角、功率、轉(zhuǎn)速,推算出塔筒底部的彎矩,從而獲取風(fēng)輪氣動(dòng)載荷,即: 其中,F(xiàn)y2是氣動(dòng)推力,β是葉片槳角,ρ是空氣密度,A是風(fēng)輪掃風(fēng)面積,U是來流風(fēng)速,Ct(λ,β)是風(fēng)輪氣動(dòng)推力系數(shù),分別是葉尖速比λ和葉片槳角β的函數(shù)。 5.如權(quán)利要求4所述的一種風(fēng)機(jī)塔筒底部實(shí)時(shí)彎矩降載控制方法,其特征在于:定義葉尖速比,即為: 其中,Ω是風(fēng)輪轉(zhuǎn)速,R是風(fēng)輪半徑。 6.如權(quán)利要求5所述的一種風(fēng)機(jī)塔筒底部實(shí)時(shí)彎矩降載控制方法,其特征在于:推算出塔筒底部彎矩My2,即為: 7.如權(quán)利要求6所述的一種風(fēng)機(jī)塔筒底部實(shí)時(shí)彎矩降載控制方法,其特征在于:令塔筒底部彎矩My1等于塔筒底部彎矩My2,可獲得: 8.如權(quán)利要求7所述的一種風(fēng)機(jī)塔筒底部實(shí)時(shí)彎矩降載控制方法,其特征在于:采用網(wǎng)格搜索法,獲得λ的值,包括以下步驟:S1、設(shè)λ的運(yùn)行范圍為[λ1,λ2],再設(shè)求解計(jì)算精度要求為Δλ,收斂誤差要求為εtol; S2、將[λ1,λ2]劃分為:[λ1λ1+Δλλ1+2×Δλ…λ1+(n?1
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