以雙饋風(fēng)電機(jī)組傳動鏈為研究對象,建立機(jī)組傳動鏈的動力學(xué)模型,分析傳動鏈扭振原因,在動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上設(shè)計基于卡爾曼濾波的傳動鏈扭振控制器,通過海上7.0 MW和陸上1.5 MW雙饋風(fēng)電機(jī)組Bladed模型數(shù)值仿真的方法,對比帶通濾波控制器和卡爾曼濾波控制器的減振效果。結(jié)果表明:卡爾曼濾波控制器將低速軸扭角的固有頻率自譜密度降為未加扭振控制的4.47%;發(fā)電機(jī)功率波動不大,不影響功率平均值,對發(fā)電量無顯著影響。 

【文章來源】：太陽能學(xué)報. 2020,41(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

帶通濾波控制器

卡爾曼濾波是一種利用線性系統(tǒng)狀態(tài)方程，通過系統(tǒng)輸入輸出觀測數(shù)據(jù)，對系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行最優(yōu)估計的算法。由于觀測數(shù)據(jù)中包括系統(tǒng)中的噪聲和干擾的影響，所以最優(yōu)估計也可看做是濾波過程。圖7為卡爾曼濾波器的示意圖。對于給定的連續(xù)狀態(tài)空間方程：

以海上7.0 MW機(jī)組模型為例，設(shè)定風(fēng)速輸入平均風(fēng)速為16 m/s的正常湍流風(fēng)，利用Bladed仿真結(jié)果，對比卡爾曼濾波估計的狀態(tài)值和實際狀態(tài)值。仿真結(jié)果如圖8所示。從圖8可看出，卡爾曼濾波估計的低速軸扭角速度在初始階段由一較大值很快收斂到實際值附近；初始階段之后，卡爾曼濾波估計的低速軸扭角速度和實際值相近。在100 s仿真結(jié)果中，16 m/s湍流風(fēng)速下剔除前0.5秒數(shù)據(jù)后，估計值和實際值的相關(guān)度由0.7166變?yōu)?.9316。由此可見，卡爾曼濾波初始階段的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，剔除初始階段的數(shù)據(jù)后，估計值和實際值的相關(guān)度變高。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動鏈的振動控制[J]. 孫建湖.  電機(jī)技術(shù). 2017(04)
[2]風(fēng)電機(jī)組傳動鏈柔性建模及電網(wǎng)故障響應(yīng)特性研究[J]. 秦世耀,李少林,王瑞明,陳晨,孫勇.  太陽能學(xué)報. 2015(03)
[3]基于阻尼濾波的大型風(fēng)電機(jī)組柔性振動控制技術(shù)[J]. 邢作霞,劉穎明,鄭瓊林,姚興佳.  太陽能學(xué)報. 2008(11)
[4]風(fēng)電機(jī)組變速與變槳距控制過程中的動力學(xué)問題研究[J]. 葉杭冶,潘東浩.  太陽能學(xué)報. 2007(12)



本文編號：3063074