基于运行数据的变桨力矩偏差信号处理方法研究.pdf

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1、基于运行数据的变桨力矩偏差信号处理方法研究李凤格，卢晓光。，李豪，吴莉。(1．许昌许继德理施尔电气有限公司，河南许昌461000；2．许继集团有限公司，河南许昌461000；3．许继电气股份有限公司，河南许昌461000)PitchingMomentDeviationSignalProcessingMethodBasedontheOperatingDataLIFeng—ge．LUXiao—guang，LIHao，WUli。(1．XJ—driescherWegbergElectricCo．，Ltd．，Xuchang461000，China；2．XJGroupCorp

2、orationCo．，Ltd．，Xuchang461000，China；3．xJElectricCo．，Ltd．，Xuchang461000，China)摘要：为解决兆瓦级风机运行期间时常报出的机运行的稳定性和安全性[3]，所以，在风机运行时变桨力矩偏差过大问题，采集了风场实时运行数据必须对风机进行有效的监控。变桨力矩随着叶片在进行分析处理。通过变桨力矩空间变化规律的受力风轮平面内的位置变化，呈现出周期性变化趋分析，运用Matlab仿真工具及bladed风机仿真工势『5]。对于3叶片风机，3个桨叶在同一时刻会具进行仿真验证，并对比风场采集数据变化规律，得以120。

3、方位角的差值分布于风轮平面内，所以3个出变桨力矩偏差与风轮转速相关的结论。叶片变桨力矩会有一个以风轮转速为周期的周期性关键词：变桨力矩；Matlab仿真；信号处理；滤变化的不同步偏差，在监测变桨力矩偏差时，如果简波；bladed仿真单监测同一时刻3个桨叶变桨力矩的不同步值，必中图分类号：TM614定导致偏差扩大化。为更好地使监测结果反映3个文献标识码：A变桨电机输出变桨力矩的实际不同步值，以风场运文章编号：1001—2257(2013)12—0019—04行风机采集数据为依据，分析了变桨力矩受力情况；Abstract：Tosolvemegawattrunfrequ

4、ently设计了滤波器进行必要的数据处理；并引入风轮转quotedduringthepitchingmomentdeviationistoo速这一参数，来区别不同转速下变桨力矩变化周期bigproblem，gatherreal—timeoperationofthe的变化。通过上述分析，改进数据处理策略，最终解windfielddataanalysisandprocessing．Byspatial决了风场经常误报变桨力矩不同步告警这一现象。variationofthepitchingmomentofstressanalysis，1变桨力矩特性分析theuseofma

5、tlabsimulationtoolsandsimulationtoolsbladedwindturbinesimulation，andcompare1．1克服风作用于叶片力的气动变桨力矩variationofwindfielddatacollection，drawnpitch—风机叶片的所有叶元受力，作用于变桨轴线的ingmomentandthewindwheelspeeddeviation扭矩之和，构成气动变桨力矩部分]。因风剪效应relevantconclusions．的存在，风速会随着离地面高度的增加而增加，气动Keywords：bladetorque；M

6、atlabsimulation；变桨力矩也会随着风轮旋转方位角的改变而周期变signalprocessing；filtering；bladedsimulation化，变化周期和风轮旋转频率相同。因叶片设计时，要求尽量使变桨轴线和叶元的受力轴心重合，所以，气动变桨力矩在整个变桨力矩中所占比例不大。0引言1．2克服变桨轴承摩擦力的摩擦变桨力矩摩擦变桨力矩是变桨电机克服的主要力矩。因变桨控制是风力发电机调节风能的吸收率的主径向力轴向力及径向弯矩会随着风轮旋转做周期性要方式之一Ⅲ，变桨力矩是变桨电机提供给变桨变变化，这个变化规律是复杂的。现以最简单的假设桨机构的动力源。对

7、变桨力矩的控制，关系到风模型说明问题，假设现在只有叶片重力对轴承有作收稿日期：2013—06一O3用力。那么，在竖直向上方位角处，轴承受到指向轮《机械与电子}2013(12)·19·运行数据的变桨力矩偏差信号处理毂中心的轴向力；在竖直向下方位角处，轴承受到背y(k)一0．999y(是一1)十0．O01x(k)(2)离轮毂中心的轴向力；当方位角在水平方向时，叶片(志)为当前输出；Y(k一1)为前一时刻输出；z重力转化为径向弯矩，这个对摩擦力的增加作用最(走)为当前输入。明显。bladed仿真模型可知，摩擦力中的弯矩所增现以幅值为0．5的正弦信号对滤波器滤波效果加的摩

8、擦力起决定