CN103195650B - 一种风电机组断电后齿轮箱高速轴刹车控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风电机组断电后齿轮箱高速轴刹车控制方法:（1）当风电机组控制系统检测到断电情况，延时一定时间，使风电机组的状态由停机模式转为待机模式；（2）风电机组在待机模式下，由于UPS供电，液压站的第一、二电磁换向阀均得电，第一电磁换向阀得电闭合，第二电磁换向阀得电导通，高速轴刹车为释放状态，此时，控制系统控制第一电磁换向阀失电一定时间，将液压站中的系统压力和高速轴刹车钳中的刹车压力释放掉；（3）控制系统检测液压站系统压力是否为零，是，则给出高速轴刹车释放完成信号，不是，则给出高速轴刹车释放失败信号。通过采用上述控制方法，可以避免高速轴刹车盘在风电机组断电后的磨损。

Description

一种风电机组断电后齿轮箱高速轴刹车控制方法

技术领域

本发明涉及风电控制领域，具体地，涉及一种风电机组断电后齿轮箱高速轴刹车控制方法。

背景技术

液压系统是以液压体为介质，实现动力传输和运动控制的机械单元。液压系统具有传动平稳，功率密度大，易于更换元件和过载保护可靠等优点，在大型风力发电机组中得到广泛的应用。

由液压驱动的齿轮箱高速轴刹车作为变桨系统的辅助制动系统，其基本功能是当转子由变桨系统减速后让其完全停止运转，还用于紧急停机时使风电机组传动链尽快减速。如图1所示，系统中1为主油箱，由电动机4通过联轴器3带动油泵2旋转，为齿轮箱高速轴刹车提供动力。

第一电磁换向阀5得电时截断油路，失电时导通油路。第二电磁换向阀6得电时导通油路，失电时截断油路。正常工作时,主控程序控制第一、二电磁换向阀5、6同时得电,高速轴刹车卡钳7内部液压油回到主油箱1，齿轮箱高速轴刹车释放。

需要齿轮箱高速轴刹车时,主控程序控制第一、二电磁换向阀5、6同时失电,压力油经第一电磁换向阀5进入高速轴刹车卡钳7,齿轮箱高速轴制动。

当风电机组断电的情况下，首先由UPS电量给控制系统供电，控制系统仍控制第一、二电磁换向阀5、6同时得电,高速轴刹车仍为释放状态。当UPS电量耗尽之后，风电机组的控制系统失电，第一、二电磁换向阀5、6也会同时失电，在液压站系统压力作用下，在齿轮箱高速轴的刹车将会动作，在风电机组供电恢复前，齿轮箱高速轴刹车将一直动作。在风场，有时会遇到风电机组长时间断电的情况，由于液压站系统内泄露、油温的变化以及油液的问题等原因，液压站的压力会随着时间缓慢下降，当压力下降一定数值后，在大风时，风吹动叶片，同时带动机组传动链缓慢转动，因为此时齿轮箱高速轴刹车仍保持一定的压力，会造成刹车盘的磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以减少高速轴刹车盘磨损的风电机组断电后齿轮箱高速轴刹车控制方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风电机组断电后齿轮箱高速轴刹车控制方法，用于对液压驱动的齿轮箱高速轴刹车系统进行控制，所述液压驱动的齿轮箱高速轴刹车系统包括通过液压管路循环连接的液压站系统与高速轴刹车卡钳，所述高速轴刹车卡钳一端的进油液压管路上设置有第一电磁换向阀，另一端的出油液压管路上设置有第二电磁换向阀，所述控制方法为：

（1）当风电机组控制系统检测到断电情况，延时一定时间，使风电机组的状态由停机模式转为待机模式；（2）风电机组在待机模式下，由于UPS供电，液压站第一、二电磁换向阀均得电，第一电磁换向阀得电闭合，第二电磁换向阀得电导通，高速轴刹车为释放状态，此时，控制系统控制第一电磁换向阀失电一定时间，将液压站中的系统压力和高速轴刹车钳中的刹车压力释放掉；（3）控制系统检测液压站系统压力是否为零，是，则给出高速轴刹车释放完成信号，不是，则给出高速轴刹车释放失败信号。

进一步地，所述（1）中，当风电机组控制系统检测到电网三相电压均小于10V，即检测到断电情况。

进一步地，所述（1）中，当风电机组控制系统检测到叶轮转速小于1rpm，变桨系统3个叶片角度值为92°时，延时为30s，风电机组的状态由停机模式转为待机模式。

进一步地，所述（2）中，控制系统控制第一电磁换向阀失电时间为30s。

通过上述控制方法，可以将液压站中的系统压力和高速轴刹车钳中的刹车压力释放掉，由于风电已经断电，系统压力无法重新建立，等到UPS电量耗完后，液压站已无任何压力使高速轴刹车卡钳动作，齿轮箱的高速轴可以自由转动，避免了高速轴刹车盘的磨损。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有技术中液压驱动的齿轮箱高速轴刹车系统结构示意图；

图2为风电机组断电后齿轮箱高速轴刹车控制原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的一种风电机组断电后齿轮箱高速轴刹车控制方法，主要用于对液压驱动的齿轮箱高速轴刹车系统进行控制，如图1所示，液压驱动的齿轮箱高速轴刹车系统包括通过液压管路循环连接的液压站系统与高速轴刹车卡钳7，高速轴刹车卡钳7一端的进油液压管路上设置有第一电磁换向阀5，另一端的出油液压管路上设置有第二电磁换向阀6。

配合图2所示，控制方法为：

（1）当风电机组控制系统检测到断电情况，即机组已停止转动，叶片处于顺桨状态，延时一定时间（优选30s），使风电机组的状态由停机模式转为待机模式；（2）风电机组在待机模式下，由于UPS供电，第一、二电磁换向阀5、6均得电，第一电磁换向阀5得电闭合，第二电磁换向阀6得电导通，高速轴刹车为释放状态，此时，控制系统控制第一电磁换向阀5失电一定时间（优选30s），将液压站中的系统压力和高速轴刹车钳7中的刹车压力释放掉；（3）控制系统检测液压站系统压力是否为零，是，则给出高速轴刹车释放完成信号，不是，则给出高速轴刹车释放失败信号。

在具体实施时，可在主控程序中的液压站控制中添加如下逻辑，当风电机组检测电网三相电压grid_UL1、grid_UL2和grid_UL3均小于10V，叶轮转速rotor_speed小于1rpm，变桨系统3个叶片角度值

pitch_position_1、pitch_position_2和pitch_position_3为92°，延时30s后，风电机组的状态将由停机模式MAIN.stop转为待机模式

MAIN.standstill。

风电机组在待机模式MAIN.standstill下，主控程序置位变量

profi_do_hydraulic_rotor_brake_valve_open_brake为0保持30秒钟，变量profi_do_hydraulic_rotor_brake_valve_open_brake通过控制系统的DO卡件控制第一电磁换向阀5，使其失电30s，将液压站中的系统压力

hydraulic_main_sys_pressure泄到0bar。主控程序如果检测到液压站的系统压力hydraulic_main_sys_pressure为0bar，则给出齿轮箱高速轴刹车压力泄放完成信号，如果如果检测到液压站的系统压力

hydraulic_main_sys_pressure不为0bar，则给出齿轮箱高速轴刹车压力泄放失败信号。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种风电机组断电后齿轮箱高速轴刹车控制方法，用于对液压驱动的齿轮箱高速轴刹车系统进行控制，所述液压驱动的齿轮箱高速轴刹车系统包括通过液压管路循环连接的液压站系统与高速轴刹车卡钳，所述高速轴刹车卡钳一端的进油液压管路上设置有第一电磁换向阀，另一端的出油液压管路上设置有第二电磁换向阀，其特征在于，所述控制方法为：

(1)当风电机组控制系统检测到断电情况，延时30s，使风电机组的状态由停机模式转为待机模式；

(2)风电机组在待机模式下，由于UPS供电，液压站的第一、二电磁换向阀均得电，第一电磁换向阀得电闭合，第二电磁换向阀得电导通，高速轴刹车为释放状态，此时，控制系统控制第一电磁换向阀失电30s，将液压站中的系统压力和高速轴刹车钳中的刹车压力释放掉；

(3)控制系统检测液压站系统压力是否为零，是，则给出高速轴刹车释放完成信号，不是，则给出高速轴刹车释放失败信号。

2.根据权利要求1所述的风电机组断电后齿轮箱高速轴刹车控制方法，其特征在于，所述(1)中，当风电机组控制系统检测到电网三相电压均小于10V，即检测到断电情况。

3.根据权利要求1所述的风电机组断电后齿轮箱高速轴刹车控制方法，其特征在于，所述(1)中，延时30s的条件是：风电机组控制系统检测到叶轮转速小于1rpm和变桨系统3个叶片角度值为92°时。