基于转矩实时观测叶轮疲劳寿命的在线估计装置及方法

摘要

基于转矩实时观测叶轮疲劳寿命的在线估计装置及方法，涉及双馈型风电机组的智能化健康状态评估技术。为了解决现有的技术不适用于评估叶轮疲劳寿命的问题。将软件模拟分析得到的叶轮实际转动惯量转换为叶轮等效转动惯量；由基于旋转坐标变换或基于电磁功率计算得到的发电机电磁转矩，获到发电机的输入转矩；结合转速传感器得到的发电机转速，得到叶轮气动转矩，通过雨流量法根据叶轮气动转矩得到叶轮载荷谱，根据叶轮载荷谱和叶轮参考载荷谱，评估叶轮疲劳寿命。本方法简单易行，不通过额外传感器，降低了成本，提高了可靠性。本发明适用于叶轮疲劳寿命的在线估计。

主权项

基于转矩实时观测叶轮疲劳寿命的在线估计装置，其特征在于，该装置包括电压传感器(1)、电流传感器(2)、两相静止坐标变换器(3)、第一转矩观测器(9)、电机输入转矩计算器(11)、叶轮转矩计算器(12)、叶轮载荷谱生成器(13)、叶轮疲劳寿命估计器(14)和转速传感器(15)；所述电压传感器(1)感应定子侧的三相电压和转子侧的三相电压，所述电流传感器(2)感应定子侧的三相电流和转子侧的三相电流；电压传感器(1)的输出端与两相静止坐标变换器(3)的电压输入端相连，电流传感器(2)的输出端与两相静止坐标变换器(3)的电流输入端相连；两相静止坐标变换器(3)的输出端与第一转矩观测器(9)的电信号输入端相连；第一转矩观测器(9)的输出端与电机输入转矩计算器(11)的电磁转矩输入端相连；电机输入转矩计算器(11)的输出端与叶轮转矩计算器(12)的电机输入转矩输入端相连；转速传感器(15)感应发电机转速，转速传感器(15)的三个输出端分别与第一转矩观测器(9)的发电机转速输入端、电机输入转矩计算器(11)的发电机转速输入端和叶轮转矩计算器(12)的发电机转速输入端相连；叶轮转矩计算器(12)的输出端与叶轮载荷谱生成器(13)的输入端相连；叶轮载荷谱生成器(13)的输出端与叶轮疲劳寿命估计器(14)的输入端相连。