直驱永磁风力发电机组的独立变桨控制系统及方法

摘要

提供一种直驱永磁风力发电机组的独立变桨控制系统及方法。所述独立变桨控制系统包括控制器和驱动装置。控制器被配置为：基于风力发电机组的叶轮的方位角对三个叶片根部的y方向载荷进行park变换，计算出d轴方向和q轴方向的载荷分量；对d轴方向和q轴方向的载荷分量进行比例积分运算，得到d轴方向和q轴方向的桨距角；对d轴方向和q轴方向的桨距角进行逆park变换，得到叶轮转子不平衡桨距角的变桨速率；将叶轮转子不平衡桨距角的变桨速率分别与根据叶轮转速计算得到的统一变桨速率相加，得到风力发电机组需求的各个叶片的变桨速率，并产生与变桨速率对应的变桨速率命令。驱动装置根据从控制器接收的变桨速率命令来分别改变三个叶片的桨距角。

主权项

一种直驱永磁风力发电机组的独立变桨控制系统，包括：控制器，被配置为：基于风力发电机组的叶轮的方位角对风力发电机组的三个叶片根部的y方向载荷进行park变换，计算出d轴方向和q轴方向的载荷分量；对d轴方向和q轴方向的载荷分量进行比例积分运算，得到d轴方向和q轴方向的桨距角；对d轴方向和q轴方向的桨距角进行逆park变换，得到变桨控制期望输出的叶轮转子不平衡桨距角的变桨速率，其中，三个叶片的叶轮转子不平衡桨距角的变桨速率不同；将叶轮转子不平衡桨距角的变桨速率分别与根据叶轮转速计算得到的统一变桨速率相加，得到风力发电机组需求的各个叶片的变桨速率，并产生与变桨速率对应的变桨速率命令；驱动装置，根据从控制器接收的变桨速率命令来分别改变三个叶片的桨距角，以降低风力发电机组的疲劳载荷，并实现在额定风速以上时风力发电机组的恒功率稳定运行，驱动装置包括：三个变桨轴承，安装在风力发电机组的叶轮上；三个齿形带，分别安装在三个变桨轴承上；三个变桨电机，所述三个变桨电机的驱动轴分别连接到三个齿形带，其中，变桨电机从控制器接收针对三个叶片的变桨速率命令，根据变桨速率命令驱动齿形带运动，齿形带驱动变桨轴承以分别改变三个叶片的桨距角，从而实现在额定风速以上时风力发电机组的恒功率稳定运行。