交流励磁究多为理想风载荷作用情况，且未分析轴系扭振传递规律及关键部件的影响。

基于此，本文提出考虑随机风载荷作用下双馈风电机组扭振响应扭振传递规律及关键部件影响程度的研究。

首先，考虑叶片齿轮箱和发电机等关键部件，采用集中质量法，建立双馈风电机组传动链等效质量块模型。

其次，基于小信号分析法建立风电机组轴系扭振分析模型，分析其扭振模态扭振频率及参与因子。

最后，基于软件平台，建立考虑风载荷作用和传动链柔性的双馈风电机组时域仿真模型，对机组在不同运行工况下的轴系扭振响应进行仿真分析，示。

双馈发电机通过直流环节连接的两电平型变换器进行交流励磁，实现变速恒频运行和最大风能追踪控制，因此的运行控制主要是对交流励磁变换器的控制。

网侧变换器保持直流母线电压的稳定保证输入电流正弦和控制输入功率因数，转子侧变换器控制定子输出有功无功功率。

图双馈风电机组仿真模型随机风载荷对双馈机组扭振响应本文选用额定风速的双馈风电机组接入无穷大电网进行模拟。

为了便于比较分析，不同随机风载荷作用下机组的扭振响应，在下文的仿真中以和基本风速对应机组亚同步超同步探究随机风载荷作用下双馈风电机组扭振响应电机论文组传动链关键部件及其参数对轴系扭振响应有重要影响，对关键部件的详细建模和关键参数提取还有待进步研究。

参考文献王宏伟风电机组传动链扭振建模与寿命损耗分析北京华北电力大学，王瑞琳风力发电机与电网之间扭振相互作用的研究上海上海交通大学，杨敏霞，解大，娄宇成，等定速异步机型风电场机网扭振建模及仿真电网技术，徐祥平大型风电场机网扭振分析与抑制研究上海上海电机学院，鲁玉普，解大，王西田，等风电场机网扭振的小信号建模及仿真电网技术，王敏鹏并网双馈感应风电机组的稳定性与轴系扭转特性的研究太同步运行，相比模态，模态分量更大，可见不同风速或不同运行工况，传动链轴系占主要的扭振模态对应的扭振频率为。

图随机风载荷特性图超同步运行工况不同风载荷对风电机组轴系转矩响应图超同步运行工况不同风载荷对风电机组轴系转矩频谱响应结论针对随机风载荷持续作用下可能引起双馈风电机组轴系扭振疲劳问题，本文通过建立风电机机组传动链轴系质量块模型，利用模态分析法和时域仿真法对比，分析随机风载荷对双馈风电机组传动链扭振响应的影响，得到主要结论如下基于等效质量块方法，建立风轮主轴齿轮箱以及发电机转子的等从幅值上看，模态分量大。

通过前面模态分析可知，模态被激发时，发电机部件影响轴系扭振较大，因此从上述仿真结果进步说明，随机风载荷持续作用可激励种轴系扭振模态而理想风载荷作用下往往只有个扭振模态，且无论是随机风载荷还是理想风载荷，影响扭振的关键部件均发电机。

图亚同步运行工况不同风载荷对风电机组轴系转矩频谱响应超同步运行工况扭振响应分析当基本风速为时，随机风载荷仿真结果如图所示，此时风电机组处于超同步运行。

理想风载荷和随机风载荷作用下传动链高低速轴转矩响应及其频谱分析如图图所示。

从图和对于模态，扭振频率为，振型经过次反向，当该扭振模态被激励时，相比于风力机和发电机，齿轮箱的振动幅度最大。

此外，根据系数矩阵的左右特征向量，计算可得参与因子取值，如表所示。

从表可看出，在模态的情况下，发电机转子的角位移和转速的参与因子最大，说明当模态被激励时，关键部件发电机对扭振响应的影响较大。

在模态的情况下，齿轮箱的角位移和转速的参与因子最大，说明当模态被激励时，齿轮箱对扭振响应的影响更严重。

因此，无论从模态振型图，还是从模态参与因子分析都可看出，当模态被激励时，扭振频率为，发电机部现分别对两模态进行分析。

图模态振型图对于模态，扭振频率为，振型经过次反向，当该扭振模态被激励时，齿轮箱和发电机相对风力机扭振振荡，且相比于齿轮箱等关键部件发电机的振动幅度最大。

渐变风分量反映风速沿斜率变化的性质。

公式式中，渐变风的最大值起始时间终止时间保持时间。

随机风分量反映风速的随机变化特性。

探究随机风载荷作用下双馈风电机组扭振响应电机论文。

表轴系模型参数根据表中的参数，由式可确定双馈风电机组传动链系数矩阵为矩阵对系数矩阵进行模态分析，主要结果制学报，郭金东，赵栋利，林资旭，等兆瓦级变速恒频风力发电机组控制系统中国电机工程学报，李辉，胡玉，柴兆森，胡姚刚，王晓，岑红蕾随机风载荷对双馈风电机组轴系扭振响应分析太阳能学报，基金国家自然科学基金中央高校基本科研业务费。

探究随机风载荷作用下双馈风电机组扭振响应电机论文。

对于模态，扭振频率为，振型经过次反向，当该扭振模态被激励时，相比于风力机和发电机，齿轮箱的振动幅度最大。

此外，根据系数矩阵的左右特征向量，计算可得参与因子取值，如表所示。

从表可看出，在模态的情况，对应的扭振模态影响关键部件为发电机转子而对应的扭振模态影响关键部件为齿轮箱。

理想风载荷只能反映风电机组扭振响应，而随机风载荷能较好地反映机组个扭振模态的响应，进步说明随机风载荷作用影响传动链轴系扭振响应更为明显。

无论是超同步还是亚同步运行，双馈风电机组传动链对应的扭振响应更易被激发，且影响扭振响应的关键部件为发电机转子。

虽然上述结论可为准确分析双馈风电机组传动链轴系扭振响应奠定基础，但是双馈风电机组传动链关键部件及其参数对轴系扭振响应有重要影响，对关键部件的详细建模和关键参数提取还高速轴扭振频率为和。

随机风载荷持续作用下高低速轴中均反映出个扭振模态，且模态分量的幅值更大。

由模态分析得到，模态被激发时，发电机部件对轴系扭振的影响较大。

由此可见，在风电机组超同步运行工况下，随机风载荷持续作用可激励种轴系扭振模态而理想风载荷作用下通常只能反映个模态，且无论是随机风载荷还是理想风载荷，影响扭振响应的关键部件均为发电机。

另外，从图和图结果进步可看出，在不同风速作用下，无论是超同步还是亚同步运行，相比模态，模态分量更大，可见不同风速或不同运行工况，传动链轴系占主要的扭振模探究随机风载荷作用下双馈风电机组扭振响应电机论文如表所示。

传动链主要包括个模态，对应的振荡频率分别为和，对应的阻尼比为和。

从特征值分析可知，模态的特征值实部为负且虚部不等于零，可见传动链对该振荡模态起到正阻尼作用模态的特征值性质同模态，但阻尼作用更强。

表机组轴系扭振模态由每个模态的特征值对应的特征向量可得传动链的振型图如图所示。

为了分析关键部件对扭振响应的影响，现分别对两模态进行分析。

图模态振型图对于模态，扭振频率为，振型经过次反向，当该扭振模态被激励时，齿轮箱和发电机相对风力机扭振振荡，且相比于齿轮箱等关键部件发电机的振动幅度最式式中，基本风分量阵风分量渐变风分量随机风分量。

表轴系模型参数根据表中的参数，由式可确定双馈风电机组传动链系数矩阵为矩阵对系数矩阵进行模态分析，主要结果如表所示。

传动链主要包括个模态，对应的振荡频率分别为和，对应的阻尼比为和。

从特征值分析可知，模态的特征值实部为负且虚部不等于零，可见传动链对该振荡模态起到正阻尼作用模态的特征值性质同模态，但阻尼作用更强。

表机组轴系扭振模态由每个模态的特征值对应的特征向量可得传动链的振型图如图所示。

为了分析关键部件对扭振响应的影响量参数亚同步运行工况扭振响应分析当基本风速为时，随机风载荷的仿真结果如图所示，此时风电机组处于亚同步运行。

理想风载荷和随机风载荷作用下传动链高低速轴转矩响应及其频谱分析如图图所示。

图随机风载荷特性图亚同步运行工况不同风载荷对风电机组轴系转矩响应从图和图可看出，理想风载荷只能反映个扭振模态，扭振频率为，随机风载荷作用下高低速轴扭振频率为和，可见随机风载荷持续作用下高低速轴中均反映出个扭振模态，且从幅值上看，模态分量大。

通过前面模态分析可知，模态被激发时，发电机部件影响轴系扭振较大，发电机转子的角位移和转速的参与因子最大，说明当模态被激励时，关键部件发电机对扭振响应的影响较大。

在模态的情况下，齿轮箱的角位移和转速的参与因子最大，说明当模态被激励时，齿轮箱对扭振响应的影响更严重。

因此，无论从模态振型图，还是从模态参与因子分析都可看出，当模态被激励时，扭振频率为，发电机部件影响轴系扭振响应较大而当模态被激励时，扭振频率为，齿轮箱部件影响轴系扭振响应较大。

表各模态的参与因子随机风载荷作用双馈电机模型随机风载荷模型为了更好地模拟风电场的实际风况，随机风载荷可表示为公待进步研究。

参考文献王宏伟风电机组传动链扭振建模与寿命损耗分析北京华北电力大学，王瑞琳风力发电机与电网之间扭振相互作用的研究上海上海交通大学，杨敏霞，解大，娄宇成，等定速异步机型风电场机网扭振建模及仿真电网技术，徐祥平大型风电场机网扭振分析与抑制研究上海上海电机学院，鲁玉普，解大，王西田，等风电场机网扭振的小信号建模及仿真电网技术，王敏鹏并网双馈感应风电机组的稳定性与轴系扭转特性的研究太原太原理工大学，李辉，叶仁杰，高强，等传动链模型参数对双馈风电机组暂态性能影响电机与控对应的扭振频率为。

图随机风载荷特性图超同步运行工况不同风载荷对风电机组轴系转矩响应图超同步运行工况不同风载荷对风电机组轴系转矩频谱响应结论针对随机风载荷持续作用下可能引起双馈风电机组轴系扭振疲劳问题，本文通过建立风电机机组传动链轴系质量块模型，利用模态分析法和时域仿真法对比，分析随机风载荷对双馈风电机组传动链扭振响应的影响，得到主要结论如下基于等效质量块方法，建立风轮主轴齿轮箱以及发电机转子的等效质量块模型，可得到轴系个扭振模态，频率约为和。

通过模态振型图参与因子和时域仿真对比分析因此从上述仿真结果进步说明，随机风载