CN101571106B - 无主轴变速风力发电机组及优化功率参数获取方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种无主轴变速风力发电机组及优化功率参数获取方法，属于风力发电技术领域。风力发电机组包括叶片、变距轴承、风轮轮穀、法兰盘、主轴承、机舱底盘、风电机组控制器、齿轮箱、刹车盘、联轴器、绕线转子发电机、偏航回转支撑、塔架、绕线转子发电机调速装置。优化功率参数获取方法如下：1)向电机转子馈加励磁电流；2)得到电磁转矩；3)确定目标电磁转矩；4)改变励磁电流实现转矩调节。本发明优点：采用无主轴结构，将风轮轮穀通过法兰盘与二级行星齿轮箱输入轴直接连接，风轮的正面推力直接通过机舱地盘泄出传到塔架，传动***寿命长，结构简单，齿轮箱寿命长，传动稳定性好，低转速绕线转子交流发电机效率高，功率损耗小。

Description

无主轴变速风力发电机组及优化功率参数获取方法

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，特别涉及一种无主轴变速风力发电机组及优化功率参数获取方法。

背景技术

大型风力发电机组的结构形式有多种多样，通常风力发电机组结构皆为传统的结构形式，由主轴及主轴承支撑传动***，***结构包括主轴、主轴承、齿轮箱、联轴器和发电机，此种结构风力发电机组的缺点是主轴长重量大，制造成本高，动力扭矩传递易发生较大的扭转不平衡，给发电机组长期稳定运行和维修带来不便。

发明内容

针对现有大型风力发电机组结构形式的不足，本发明提供一种无主轴变速风力发电机组及优化功率参数获取方法，本发明风力发电机组为无主轴结构，采用风轮轮榖通过法兰盘与二级行星齿轮箱低速输入轴直接连接，在优化功率获取方法中采用自学习的方法，以达到传动稳定性好，发电机效率高，功率损耗小，可靠运行的目的。

本发明的技术方案是这样实现的：该发明包括有风力发电机组装置和优化功率参数获取方法，其中风力发电机组包括叶片、变距轴承、风轮轮榖、法兰盘、主轴承、机舱底盘、风电机组控制器、齿轮箱、刹车盘、联轴器、绕线转子发电机、偏航回转支撑、塔架、绕线转子发电机调速装置；

该风力发电机组的部件连接是：叶片通过变距轴承连接风轮轮榖，风轮轮榖通过法兰盘依次连接主轴承、齿轮箱、刹车盘、联轴器和绕线转子发电机，主轴承、齿轮箱、刹车盘、联轴器和绕线转子发电机均位于机舱底盘上，风电机组控制器位于机舱底盘后部，机舱底盘通过偏航回转支撑连接塔架，绕线转子发电机调速装置装配在塔架内，上述齿轮箱为二级行星增速齿轮箱。

所述绕线转子发电机调速装置，为发电机提供频率变化的励磁电流，该绕线转子电机调速装置包括调频调速控制装置、风机主控制器、监测控制器、转速编码器、第一模拟量采集板、第二模拟量采集板、IGBT模块1、IGBT模块2、IGBT模块3、IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6、触发信号输入板；其中调频调速控制装置包括CPU板、转子侧DSP控制板、网侧DSP控制板；

该装置的连接是：风机主控制器、监测控制器、转子侧DSP控制板、网侧DSP控制板、第一模拟量采集板、第二模拟量采集板分别连接CPU板，CPU板连接触发信号输入板，转速编码器连接转子侧DSP控制板，转子侧DSP控制板通过IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6连接触发信号输入板，网侧DSP控制板通过IGBT模块1、IGBT模块2、IGBT模块3连接触发信号输入板。

采用绕线转子发电机调速装置励磁调速过程如下：

选取绕线转子电磁能量平衡方程sP_t＝P₂-r₂I₂ ²推得励磁电流I₂与叶片转速N_r的关系如公式(1)所示，

式中：N_g为同步转速，下角g代表电机；N_r：为叶轮转速，下角r代表风轮转子；r₂为转子电阻； $P_t=\frac{1}{2}\mathrm{\ρ\πA}{V}^3{C}_P\mathrm{\η}$ 为机组的机械总功率；A为风轮少风面积；C_p为风能利用系数；V为风速；η为传输***传输效率；P₁为定子功率；P₂为转子有功率；P₂＝U₂I₂COSφ；U₂为转子输入电压；COSφ为功率因数；

风电机组控制器将风机主控制器内互感器测得数据Nr、P_t、P₂、U₂、V发送到绕线转子发电机调速装置中CPU板，由公式(1)计算得到励磁电流基本值，为转子侧DSP板调幅的直流分量，然后输出调制频率为IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6的开关信号，在上述IGBT模块的输出端输出交流励磁电流，再送入转子绕组中，由公式(1)中通过调节励磁电流I₂进而调节叶片转速N_r，励磁电流的变化相当于发电旋转磁场发生变化，即T_g电磁转矩也发生变化，实现电磁功率调整及变速运行。

采用绕线转子发电机调速装置励磁调频过程如下：绕线转子发电机调速装置的IGBT模块1、IGBT模块2、IGBT模块3在网侧调试，IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6输出的调频电流馈给转子，对发电机进行励磁调频，励磁电流的频率由公式(2)确定，为了实现发电机转子在同步±30％转速的范围内，定子恒频50Hz发电运行，绕线转子极对数设为p，转子磁极和定子磁极紧紧咬合，在风轮T_areo气动转矩推动下旋转发电。

本发明机组中绕线转子发电机的调速装置为转子提供励磁电流，由公式(2)保持定子频率f₁＝50Hz，由于叶轮转速N_r变化，转子频率f₂随着N_r的变化进行调节，而转子频率f₂的调节需要调频电流馈给转子，对发电机进行励磁调频，即计算电流的频率，再通过转子侧DSP控制板、网侧DSP控制板计算IGTB模块开关调制频率，保证风力发电机组变速恒频运行发电。

$f_2=f_1-\frac{{\mathrm{pN}}_r}{60},(N_r<N_g)$

$f_2=\frac{{\mathrm{pN}}_r}{60}-f_1,(N_r<N_g)---\left(2\right)$

中f₁为风力发电机定子频率；f₂为风力发电机转子频率；

风力发电机组通常受到风速方向和大小不断变化的影响，风速变化首先引起转速变化其加速度由公式(3)确定，速度达到稳定后风轮叶片并没有达到最优功率获取点，通过调速控制以获取与风轮轮榖相连的风轮机的优化功率参数，使风轮叶片达到最优功率获取点；本发明采用实测值与表1的理论功率值，逐次逼近法进行转矩控制，实现风电机组的变速运行。

$\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&omega;}}=\frac{1}{J}(T_{\mathrm{areo}}-T_g)---\left(3\right)$

式中

为角加速度；T_areo为气动转矩；T_g为电磁转矩。

采用无主轴变速风力发电机组进行调速控制以获取与风轮轮榖相连的风轮机的优化功率参数方法如下：

1)采用绕线转子发电机调速装置中转子侧DSP控制器和IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6向电机转子馈加励磁电流，改变转子电磁转矩，按能量守恒，P_t＝P_G/η＝T_gN_g/η，式中P_g为电机功率，N_g为同步转速，η为传输***传输效率，T_g电磁转矩，电机的电磁转矩变化引起转速变化，使风机自动控制在叶片设计的转速范围内；

2)采用绕线转子发电机调速装置中风机主控制器对于任意时刻第k次测试得到的电磁转矩T_g(k)，根据实测风速V_i到表1中查到T_gi，为机组静态目标电磁转矩；

3)用在线测试方式确定该时刻的目标电磁转矩为

T_g0(k)＝μ(k)T_gi，                (4)

式中：T_gi为静态转矩；μ_i为静态转矩修正系数；

按当前第i个风速bin值来查表1确定；实时第k次目标转矩修正系数μ(k)＝μ_i+Δμ(k)，这里Δμ(k)为实时动态转矩修正系数，由公式(5)(6)计算得到，

Δμ(k)＝γ_i sgn[μ(k-n)]sgn[ΔC_p(k)]|Cp(k)|^0.5            (5)

式中：最佳功率参数变差ΔC_p(k)＝C_p(k)-C_p(k-n)，其中：C_p(k-n)，上一次控制时的功率转换参数，γ_i为转换系数，根据当前风速由表1确定；n为当前求和数据个数，

$C_p\left(k\right)=\frac{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&omega;}(k-n+i)[T_g(k-n+i)+J\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&omega;}}(k-n+i)]}{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}0.5{\mathrm{\&rho;Av}}^3\cos \mathrm{\&psi;}(k-n+i)}---\left(6\right)$

式中：ρ为空气密度；J为转动惯量；ψ为偏航角；A为扫风面积；ω为风轮的角速度；V为风速；

4)实时动态转矩修正系数Δμ(k)，由优化功率参数C_p(k)及其变化趋势来决定，实施时由风机控制器CPU根据公式(4)(5)(6)进行计算，首先计算电机目标转矩T_g0(k)，然后与采用绕线转子发电机调速装置中风机主控制器测得的实际转矩T_g(k)相减得转矩偏差值送入PI调节器，调节器输出直接送入绕线转子发电机调速装置，改变励磁电流实现调节转矩，达到变速控制。

本发明的优点：该装置采用无主轴结构，将风轮轮榖通过法兰盘与二级行星齿轮箱低速输入轴直接连接，风轮的正面推力直接通过机舱地盘泄出传到塔架，传动***寿命长，结构简单，齿轮箱寿命长，传动稳定性好，低转速绕线转子交流发电机效率高，功率损耗小。

附图说明

图1为本发明无主轴变速风力发电机组结构原理图；

图2为本发明无主轴变速风力发电机组结构俯视图；

图3为本发明无主轴变速风力发电机组中绕线转子发电机调速装置方框图；

图4为本发明无主轴变速风力发电机组中绕线转子发电机调速装置励磁调频电原理图；

图5为本发明无主轴变速风力发电机组中绕线转子结构原理图；

图6为本发明无主轴变速风力发电机组中绕线转子左视图；

图7为本发明无主轴变速控制电原理方框图。

图中：1叶片、2变距轴承、3风轮轮榖、4法兰盘、5主轴承、6机舱底盘、7齿轮箱、8刹车盘、9联轴器、10绕线转子发电机、11偏航回转支撑、12塔架。

具体实施方式

本发明无主轴变速风力发电机组及优化功率参数获取方法的详细过程结合实施例1.0风电机组功率特性表为例进行说明。

该发明包括有风力发电机组装置和优化功率参数获取方法，其中该风力发电机组结构如图1、2所示，包括叶片1、变距轴承2、风轮轮榖3、法兰盘4、主轴承5、机舱底盘6、风电机组控制器、齿轮箱7、刹车盘8、联轴器9、绕线转子发电机10、偏航回转支撑11、塔架12、绕线转子发电机调速装置。

该风力发电机组的连接是：叶片1通过变距轴承2连接风轮轮榖3，风轮轮榖3通过法兰盘4依次连接主轴承5、齿轮箱7、刹车盘8、联轴器9和绕线转子发电机10，主轴承5、齿轮箱7、刹车盘8、联轴器9和绕线转子发电机10均位于机舱底盘6上，风电机组控制器位于机舱底盘6后部，机舱底盘6通过偏航回转支撑11连接塔架12，绕线转子发电机调速装置装配在塔架内，绕线转子的结构如图5、6所示，上述齿轮箱7为二级行星增速齿轮箱。

所述绕线转子发电机的调速装置如图3所示，该装置装配在塔架12内，为发电机提供频率变化的励磁电流，该绕线转子发电机的调速装置包括调频调速控制装置、风机主控制器、监测控制器、转速编码器、第一模拟量采集板、第二模拟量采集板、IGBT模块1、IGBT模块2、IGBT模块3、IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6、触发信号输入板；其中调频调速控制装置包括CPU板、转子侧DSP控制板、网侧DSP控制板。

该装置的连接关系：风机主控制器、监测控制器、转子侧DSP控制板、网侧DSP控制板、第一模拟量采集板、第二模拟量采集板分别连接CPU板，CPU板连接触发信号输入板，转速编码器连接转子侧DSP控制板，转子侧DSP控制板通过IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6连接触发信号输入板，网侧DSP控制板通过IGBT模块1、IGBT模块2、IGBT模块3连接触发信号输入板。

采用绕线转子发电机调速装置励磁调速过程如下：

选取绕线转子电磁能量平衡方程sP_t＝P₂-r₂I₂ ²推得励磁电流I₂与转速N_r的关系如公式(1)所示，

式中：N_g为同步转速，下角g代表电机；N_r为叶轮转速，下角r代表风轮转子；r₂为转子电阻

$P_t=\frac{1}{2}\mathrm{\&rho;\&pi;A}{V}^3{C}_P\mathrm{\&eta;}$ 为机组的机械总功率；A为风轮少风面积；C_p为风能利用系数；V为风速；η为传输***传输效率；P₁为定子功率；P₂为转子有功率；P₂＝U₂I₂COSφ；U₂为转子输入电压；COSφ为功率因数；当机组在额定1650rpm/min，r₂＝1.63欧，发电机转子励磁功率P₂＝180kw，发电机额定功率P_t＝1000kw，计算励磁电流I₂＝324.6A。

风电机组控制器将风机主控制器内互感器测得信号N_r、P_t、P₂、U₂、V送到绕线转子发电机调速装置CPU板，由公式(1)计算得到励磁电流基本值，为转子侧DSP板调幅的直流分量，然后输出调制频率为IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6的开关信号，上述IGBT模块的输出端输出交流励磁电流，送入转子绕组中，由公式(1)中通过调节励磁电流I₂进而调节叶片转速N_r，励磁电流的变化相当于发电旋转磁场发生变化，即T_g电磁转矩也发生变化，实现电磁功率调整及变速运行。

采用绕线转子发电机调速装置励磁调频过程如下：IGBT模块1、IGBT模块2、IGBT模块3是在网侧调试，IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6输出的调频电流馈给转子，对发电机进行励磁调频，励磁电流的频率由公式(2)确定，为了实现发电机转子在同步±30％转速的范围内，定子恒频50Hz发电运行，绕线转子极对数设为p，转子磁极和定子磁极紧紧咬合，在风轮T_areo气动转矩推动下旋转发电。

本发明机组中绕线转子发电机调速装置为转子提供励磁电流，由公式(2)保持定子频率f₁＝50Hz，由于叶轮转速N_r变化，转子频率f₂随着N_r的变化进行调节，而转子频率f₂的调节需要调频电流馈给转子，对发电机进行励磁调频，即计算电流的频率，再通过(图3所示)的转子侧DSP控制板、网侧DSP控制板计算IGTB模块开关调制频率，保证风力发电机组变速恒频运行发电，励磁调频电路原理如图4所示，

$\begin{array}{cc}{f}_2=f_1-\frac{p{N}_r}{60}& (N_r<N_g)\\ f_2=\frac{{\mathrm{pN}}_r}{60}-f_1& (N_r<N_g)\end{array}---\left(2\right)$

式中f₁为风力发电机定子频率；f₂为风力发电机转子频率；

当机组在额定1650rpm/min，r₂＝1.63欧，转子励磁频率f₂＝50-4*1650/60＝5Hz，此时转子的励磁电流频率5Hz，电流的大小为342.6A。

风力发电机组通常受到风速方向和大小不断变化的影响，风速变化首先引起转速变化其加速度由公式(3)确定，速度达到稳定后风轮叶片并没有达到最优功率获取点，本发明采用实测值与表1的理论功率值，逐次逼近法进行转矩控制，实现风电机组的变速运行。

$\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&omega;}}=\frac{1}{J}(T_{\mathrm{areo}}-T_g)---\left(3\right)$

式中

为角加速度；T_areo为气动转矩；T_g为电磁转矩；

采用无主轴变速风力发电机组进行调速控制以获取与风轮轮榖相连的风轮机的优化功率参数方法如下：

1)采用如图4所示变速控制电路，采用绕线转子发电机调速装置中转子侧DSP控制器和IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6向电机转子馈加励磁电流，改变转子电磁转矩，按能量守恒，P_t＝P_G/η＝T_gN_g/η，式中P_g为电机功率，N_g为同步转速，η为传输***传输效率，T_g电磁转矩，电机的电磁转矩变化引起转速变化，使风机自动控制在叶片设计的转速范围内；

2)采用绕线转子发电机调速装置风机主控制器对于任意时刻第k次测试得到的电磁转矩T_g(k)，根据实测风速V_i到表1中查到T_gi，为机组静态目标电磁转矩；如V_i＝6m/s，查表1T_gi＝75.25kK；

3)用在线测试方式确定该时刻的目标电磁转矩为

T_g0(k)＝μ(k)T_gi，                (4)

式中：T_gi为静态转矩；μ(k)＝μ_i+Δμ(k)为μ(k)转矩修正系数，μ_i为静态转矩修正系数，按当前第i个风速bin值来查表1确定；如V_i＝6m/s，查表1μ_i＝0.98，γ_i＝2.6μ(k)风轮转动惯量J＝1822264kgm，实时第k次目标转矩修正系数μ(k)＝μ_i+Δμ(k)，T_g(k)＝65kN：实时动态转矩修正系数由公式(5)(6)计算

Δμ(k)＝γ_i sgn[μ(k-n)]sgn[ΔC_p(k)]|Cp(k)|^0.5            (5)

式中：功率系数变差ΔC_p(k)＝C_p(k)-C_p(k-n)，其中：C_p(k-n)，上一次控制时的功率转换系数；γ_i为转换系数，根据当前风速由表1确定；n为当前求和数据个数；

$C_p\left(k\right)=\frac{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&omega;}(k-n+i)[T_g(k-n+i)+J\stackrel{\&CenterDot;}{\mathrm{\&omega;}}(k-n+i)]}{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}0.5{\mathrm{\&rho;Av}}^3\cos \mathrm{\&psi;}(k-n+i)}---\left(6\right)$

式中：ρ为空气密度；J为转动惯量；ψ为偏航角；A为扫风面积；ω为风轮的角速度；V为风速；由公式(5)(6)计算得到C_p(k)＝0.41033，初始C_p(k-n)＝0.47036，则计算Δμ(k)＝2.6*0.06**0.641＝0.0156，μ(k)＝1.2756；

4)实时动态转矩修正系数Δμ(k)，主要由功率系数C_p(k)及其变化趋势来决定，实施时由风机控制器的CPU根据公式(4)(5)(6)进行计算，如图7所示首先计算电机目标转矩T_g0(k)＝T_gi*μ(k)，这里μ(k)＝1.2756+0.0156＝1.2912，T_g0，＝75.251.2*756＝95.98kN然后与绕线转子发电机调速装置的风机主控制器测得的实际转矩T_g(k)相减得转矩偏差值20.73kN送入PI调节器，调节器输出直接送入(如图4所示)的绕线转子发电机调速装置进行励磁调频，改变励磁电流实现调节转矩，达到变速控制的目的。

表1风轮输出特性表

序号i

风速Vi

风轮转速

功率(kw)

转矩

初始功

转矩修正系数

转换系数γi

	(m/s)	Nr(r/min)	Pt	Tgi(kN.m)	率系数	μi
								1	4	12.00	19.4	15.43917	0.47036	1	2.2
2	4.5	12.15	34.0	26.72428	0.47036	1	2.3
								3	5	13.50	52.8	37.35111	0.47036	1	2.3
4	5.5	14.85	75.8	48.7468	0.47036	1.21	2.5
								5	6	16.20	103.9	61.24969	0.47036	1.24	2.7
6	6.5	17.55	138.3	75.25726	0.47036	1.26	2.6
								7	7	18.90	179.6	90.75026	0.47036	1.27	2.8
8	7.5	20.25	228.3	107.6674	0.47034	1.29	2,4
								9	8	21.50	285.2	126.6819	0.46475	1.30	2.3
10	8.5	21.50	390	173.2326	0.4572	1.31	2.2
								11	9	21.50	598.9	266.023	0.45004	1.32	2.1
12	9.5	21.50	625	277.6163	0.4361	1.33	2.15
								13	10	21.50	795.6	353.3944	0.42772	1.33	2.
14	10.5	21.50	950	421.9767	0.41921	1.33	2
								15	11	21.5	1050	466.3953	0.40853	1.33	2
16	12	21.5	1050	467.012	0.35410	1.42	2.1

Claims (1)

1.一种无主轴变速风力发电机组的优化功率参数获取方法，其特征在于：该风力发电机组包括叶片（1）、变距轴承（2）、风轮轮毂（3）、法兰盘（4）、主轴承（5）、机舱底盘（6）、风电机组控制器、齿轮箱（7）、刹车盘（8）、联轴器（9）、绕线转子发电机（10）、偏航回转支撑（11）、塔架（12）、绕线转子发电机调速装置；该风力发电机组的连接是：叶片（1）通过变距轴承（2）连接风轮轮榖（3），风轮轮榖（3）通过法兰盘（4）依次连接主轴承（5）、齿轮箱（7）、刹车盘（8）、联轴器（9）和绕线转子发电机（10），主轴承（5）、齿轮箱（7）、刹车盘（8）、联轴器（9）和绕线转子发电机（10）均位于机舱底盘（6）上，风电机组控制器位于机舱底盘（6）后部，机舱底盘（6）通过偏航回转支撑（11）连接塔架（12），绕线转子发电机调速装置装配在塔架（12）内；

所述的齿轮箱（7）为二级行星增速齿轮箱；

所述绕线转子发电机调速装置包括调频调速控制装置、风机主控制器、监测控制器、转速编码器、第一模拟量采集板、第二模拟量采集板、IGBT模块1、IGBT模块2、IGBT模块3、IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6、触发信号输入板；其中调频调速控制装置包括CPU板、转子侧DSP控制板、网侧DSP控制板；绕线转子电机调速装置的连接是：风机主控制器、监测控制器、转子侧DSP控制板、网侧DSP控制板、第一模拟量采集板、第二模拟量采集板分别连接CPU板，CPU板连接触发信号输入板，转速编码器连接转子侧DSP控制板，转子侧DSP控制板通过IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6连接触发信号输入板，网侧DSP控制板通过IGBT模块1、IGBT模块2、IGBT模块3连接触发信号输入板；

该优化功率参数获取方法如下：

1）采用绕线转子发电机调速装置中转子侧DSP控制器和IGBT模块4、IGBT模块5、IGBT模块6向发电机转子馈加励磁电流，改变转子电磁转矩，按能量守恒，P_t=P_g/η= T_gN_g/η，式中P_g为发电机功率，N_g为同步转速，η为传输***传输效率，T_g电磁转矩，发电机的电磁转矩变化引起转速变化，使风机自动控制在叶片设计的转速范围内；

2）采用绕线转子发电机调速装置中风机主控制器对于任意时刻第k次测试得到的电磁转矩T_g（k），按实测风速V_i得到T_gi，为机组静态目标电磁转矩；

3)用在线测试方式确定该时刻的目标电磁转矩为

T_g0(k)= μ(k）T_gi,

式中：T_gi为静态转矩；μ_i为静态转矩修正系数；

按当前第i个风速bin值来确定；实时第k次目标转矩修正系数μ(k）=μ_i+△μ(k），这里△μ(k）：实时动态转矩修正系数由下列公式计算得到，

△μ(k)=γ_i  sgn[μ(k-n)]sgn[△C_p(k)]|Cp(k)|^0.5

式中:最佳功率参数变差△C_p(k)= C_p(k)- C_p(k-n)，其中：C_p(k-n)，上一次控制时的功率转换参数，γ_i为转换系数；n为当前求和数据个数；

$C_p\left(k\right)=\frac{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{\&omega;}(k-n+i)[T_g(k-n+i)+\mathrm{J\&omega;}(k-n+i)]}{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}0.5\mathrm{\&rho;A}{\mathrm{\&nu;}}^3\cos \mathrm{\&psi;}(k-n+i)}$

式中：ρ为空气密度；J为转动惯量；ψ为偏航角；A为扫风面积；ω为风轮的角速度；V为风速；

4) 实时动态转矩修正系数△μ(k)，由优化功率参数C_p(k)及其变化趋势来决定，实施时由风机主控制器CPU根据上述公式进行计算，首先计算发电机目标转矩T_g0（k），然后与采用绕线转子发电机调速装置中风机主控制器测得的实际转矩T_g（k）相减得转矩偏差值送入PI调节器，调节器输出直接送入绕线转子发电机调速装置，改变励磁电流实现调节转矩，达到变速控制。

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