湍流激励下风电轴系的宽频受迫扭振及其抑制方法

风电轴系扭振会造成传动系统提前失效,对风电机组可靠性及可利用率十分不利。在随机湍流风速的持续性激励下,风电轴系扭振除特征频率分量之外,还在低频段存在较宽频带分布的受迫扭振分量。针对目前风电机组采用的传动链主动阻尼技术仅能应对特征频率分量轴系扭振的问题,构建刻画轴系宽频扭振特性的传递函数,揭示不同频段轴系电气阻尼对轴系宽频扭振的影响机理,得出应当在保证扭振特征频率处电气阻尼较高的同时设法降低低频段电气阻尼。提出抑制宽频受迫扭振的轴系电气阻尼重塑方法,并从稳定性和抑振效果两方面给出参数设计方法。所提控制策略易于工程实现,仿真表明其可有效镇定轴系宽频受迫扭振,且不会对发电量产生负面影响。