姚兴佳 王晓东 单光坤 刘 姝

（沈阳工业大学新能源工程学院 沈阳 110023）

1 引言

随着单机容量的不断增大，双馈风电机组主要零部件的固有频率逐渐下降，柔性不断增加，传动系统发生扭振的几率呈升高的趋势。扭振可能引起传动系统扭矩波动，造成主要零部件疲劳损伤，降低机组使用寿命[1]。采取有效的措施抑制传动系统扭振，减小扭转载荷导致的传动系统疲劳损伤已成为风电机组控制领域一个新的研究热点。文献[2]在发电机转矩控制器中添加阻尼滤波器，提高控制器阻尼，降低传动系统扭矩波动的幅度；文献[3]通过卡尔曼滤波器对传动系统扭振幅度进行估计，进而通过对发电机转矩控制来抑制传动系统扭振。这两种方法都基于传动系统的线性化模型，其模型的建立忽略了传动系统存在的非线性和不确定因素，难以真实地反映风电机组传动系统的动态响应，存在一定的局限性。

2 传动系统中的不确定因素分析

双馈风电机组的传动系统由低速轴、齿轮箱、柔性联轴器、发电机转子等组成。由于主轴承的作用，研究传动系统扭振问题只需考虑扭转自由度相关因素[4]。本文主要分析传动系统中的非线性不确定因素对扭矩传递的影响，并研究通过控制发电机转矩抑制传动系统扭矩波动。

非线性不确定因素分布于风电机组传动系统中，最有代表性的是齿轮和柔性联轴器的动态阻尼和刚度。

2.1 齿轮啮合过程动态特性

作为传动系统的主要部件之一，齿轮箱的扭矩传递由多组齿轮副完成。……