CN103470453B - 风力发电机组 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种风力发电机组，涉及风力发电技术，用于在不增加风机成本的前提下，保证风力发电机组安全运行。本发明实施例中，所述风力发电机组包括：至少一对配合使用的开关和固定块，所述开关固定在所述风力发电机组的固定支架上；所述固定块设在发电机转子上；所述固定块随所述发电机转子转动，以与所述开关规律触发得到特定时间段的第一叶轮方位值；旋转编码器，用于得到在所述特定时间段的第二叶轮方位值；对应的所述第一叶轮方位值与所述第二叶轮方位值相比较，当两者差值的绝对值大于等于预设阈值、且在规定时间范围内累计发生次数大于等于预设次数时，所述风力发电机组执行预警或停机操作。本发明主要用在风机领域。

Description

风力发电机组

技术领域

本发明涉及风力发电技术，尤其涉及一种风力发电机组。

背景技术

风能作为一种清洁的可再生能源，越来越得到世界各国的重视，其中风力发电机组(简称风机)是将风能转化为电能的装置，其包括埋入地下的风机基础，风机基础上固定有塔筒，塔筒上设有风机机舱。风机机舱包括本体，本体内设有发电机，所述发电机的转子同轴连接有轮毂，所述轮毂上设有特定数量的叶片，叶片随风转动时能够带动轮毂转动，从而带动转子转动，最后使发电机发电，从而将风能转化为机械能再转化为电能。

在机组满发过程中，无论外界风力大小，均需使风机的叶轮（包括轮毂和叶片）保持恒定的转速。为此在风机中应用了变桨控制系统，同时将叶片根部载荷以及叶轮方位角引入控制系统形成独立变桨系统，以使风机的各个叶片不断调整其自身的桨距角，从而实现独立变桨控制。风机中通常通过安装在滑环中的旋转编码器来测量叶轮方位角等参数，并将测量值应用于独立变桨控制系统中，以确保风机上的变桨装置根据叶轮方位角来实时对叶片进行变桨控制，以使叶片变桨到位。

在长期使用上述一个旋转编码器的过程中，当其发生故障时可能反馈一个不准确的叶轮方位角，风力发电机上的变桨装置根据不准确的叶轮方位角变桨时，会导致叶片变桨不到位，严重时可发生断桨、齿轮带断裂等事故。

当然，可以在风机中增设多个旋转编码器，从而通过各个旋转编码器反馈的叶轮方位角是否相同来检测旋转编码器是否存在故障，但是旋转编码器的自身成本较高，此种方式大大的增加了风机的成本，实用性差。

发明内容

本发明的实施例提供一种风力发电机组，用于在不增加风机成本的前提下，保证风力发电机组安全运行。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种风力发电机组，包括：至少一对配合使用的开关和固定块，所述开关固定在所述风力发电机组的固定支架上；所述固定块设在发电机转子上；所述固定块随所述发电机转子转动，以与所述开关规律触发得到特定时间段的第一叶轮方位值；旋转编码器，用于得到在所述特定时间段的第二叶轮方位值；对应的所述第一叶轮方位值与所述第二叶轮方位值相比较，当两者差值的绝对值大于等于预设阈值、且在规定时间范围内累计发生次数大于等于预设次数时，所述风力发电机组执行预警或停机操作。

具体可以为，所述开关包括第一接近开关及第二接近开关；所述固定块包括与所述第一接近开关相配合的固定挡块及与所述第二接近开关相配合的多个固定螺栓；多个所述固定螺栓在同一圆周线上间隔、等距均匀排布。

为了方便第一方位值的获取，所述固定挡块与多个所述固定螺栓中的其中一个共半径设置，且所述固定挡块位于所述固定螺栓外圆周侧；所述第一接近开关与所述第二接近开关共半径设置，且所述第一接近开关的初始位置对应所述固定挡块所在位置。

本发明实施例提供的固定挡块、第一接近开关及第二接近开关的类型为多种，其中一种为：所述固定挡块为磁性装置；所述第一接近开关及第二接近开关均采用涡流式接近开关、电容式接近开关和光电式接近开关中的任意一种。

优选地，所述固定支架为风力发电机组中的刹车盘支架。

在实际操作时，所述特定时间段包括：第一时间段t1，所述第一时间段为所述固定挡块与所述第一接近开关规律触发，相邻两次触发之间的时间；第二时间段t2，所述第二时间段为多个所述固定螺栓与所述第二接近开关规律触发，在相邻两个固定螺栓之间触发所需的时间。

对应地，所述第一叶轮方位值包括：第一参数值，所述第一参数值为所述第一时间段内的平均叶片角速度ω1；第二参数值，所述第二参数值为所述第二时间段内的平均叶片角速度ω2；所述第二叶轮方位值包括：第一参考值，所述第一参考值为所述旋转编码器在所述第一时间段的平均叶片角速度ω1′；第二参考值，所述第二参考值为所述旋转编码器在所述第二时间段的平均叶片角速度ω2′。

其中，特定时间、第一叶轮方位值及第二叶轮方位值具体还可以包括：所述特定时间段还包括：第三时间段t3，所述第三时间段t3=n*t2，其中n为自然数；所述第一叶轮方位值还包括：第三参数值，所述第三参数值为所述第二开关与所述固定螺栓规律触发在所述第三时间段末叶片相对所述初始位置的角度θ1；所述第二叶轮方位值还包括：第三参考值，所述第三参考值为旋转编码器在所述第三时间段末叶片相对所述初始位置的角度θ1′。

具体比较结果可以为，所述风力发电机组执行预警操作的条件为：条件1，|ω1-ω1′|大于等于预设阈值、且该种情况在所述规定时间范围内累计发生次数大于等于预设次数；条件2，|ω2-ω2′|大于等于预设阈值、且该种情况在所述规定时间范围内累计发生次数大于等于预设次数；条件3，|θ1-θ1′|大于等于预设阈值、且该种情况在所述规定时间范围内累计发生次数大于等于预设次数；所述风力发电机组执行停机操作的条件为：条件4，当条件1、条件2、条件3中任意两个和/或三个同时发生。

其中，在所述条件1下，所述预设阈值为1.5度每秒，所述预设次数为3次；在所述条件2下，所述预设阈值为1度每秒，所述预设次数为3次；在所述条件3下，所述预设阈值为1度，所述预设次数为3次。

本发明实施例提供的风力发电机组中，通过在风力发电机组的固定支架上设置至少一个开关，在发电机转子上设置与开关相配合的固定块，从而当固定块随发电机转子转动时，能够通过固定块与开关的规律触发得到在特定时间段的第一叶轮方位值；与此同时，在叶片转动的过程中，设在风力发电机组中的旋转编码器能够得到在上述特定时间段的第二叶轮方位值；最后通过第一叶轮方位值与第二叶轮方位值中相对应的数据进行比较，当两者差值的绝对值大于等于预设的某一阈值、且在规定时间范围内该种情况累计发生次数大于等于预设次数时，风力发电机组执行预警或停机操作。由此分析可知，通过开关与固定块的配合得到的第一叶轮方位值与旋转编码器得到的第二叶轮方位值的简单比较，两者差值的绝对值大于等于预设的某一阈值、且在规定时间范围内该种情况累计发生次数大于等于预设次数时，能够得出两者中其中有一个的叶轮方位值不准确，即旋转编码器可能未反映真实的叶轮方位值，此时风力发电机组则预警或停机以提示技术人员对风力发电机组进行维护，则避免了风力发电机组根据不准确的叶轮方位角进行变桨操作而发生事故，提高了风力发电机组的运行安全性；同时开关、固定块相比现有技术中增设多个旋转编码器来说，有效地节约了成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的风力发电机组结构示意图；

图2为本发明实施例提供的风力发电机组中叶轮方位值计算、比较的整体流程图；

图3为本发明实施例提供的条件1下的流程图；

图4为本发明实施例提供的条件2下的流程图；

图5为本发明实施例提供的条件3下的流程图；

图6为本发明实施例提供的条件4下的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例风力发电机组进行详细描述。

本发明实施例提供一种风力发电机组，如图1所示，包括：至少一对配合使用的开关11和固定块14，开关11固定在风力发电机组的固定支架12上；固定块14设在发电机转子13上；固定块14随发电机转子13转动，以与开关11规律触发得到特定时间段的第一叶轮方位值；旋转编码器（图1中未示出），用于得到在特定时间段的第二叶轮方位值；其中，对应的第一叶轮方位值与第二叶轮方位值相比较，当两者差值的绝对值大于等于预设阈值、且在规定时间范围内累计发生次数大于等于预设次数时，风力发电机组执行预警或停机操作。

本发明实施例提供的风力发电机组中，通过在风力发电机组的固定支架上设置至少一个开关，在发电机转子上设置与开关相配合的固定块，从而当固定块随发电机转子转动时，能够通过固定块与开关的规律触发得到在特定时间段的第一叶轮方位值；与此同时，在叶片转动的过程中，设在风力发电机组中的旋转编码器能够得到在上述特定时间段的第二叶轮方位值；最后通过第一叶轮方位值与第二叶轮方位值中相对应的数据进行比较，当两者差值的绝对值大于等于预设的某一阈值、且在规定时间范围内该种情况累计发生次数大于等于预设次数时，风力发电机组执行预警或停机操作。由此分析可知，通过开关与固定块的配合得到的第一叶轮方位值与旋转编码器得到的第二叶轮方位值的简单比较，两者差值的绝对值大于等于预设的某一阈值、且在规定时间范围内该种情况累计发生次数大于等于预设次数时，能够得出两者中其中有一个的叶轮方位值不准确，即旋转编码器可能未反映真实的叶轮方位值，此时风力发电机组则预警或停机以提示技术人员对风力发电机组进行维护，则避免了风力发电机组根据不准确的叶轮方位角进行变桨操作而发生事故，提高了风力发电机组的运行安全性；同时开关、固定块相比现有技术中增设多个旋转编码器来说，有效地节约了成本。

此处说明，图1为本发明的简易示意图，仅为了说明开关与固定块的相对位置关系，图1中的虚线指示两者能够在此种相对位置关系下发生触发。

在实际应用旋转编码器（以下简称旋编）时，主要应用其测量叶轮的方位角并参考该方位角对叶片进行变桨操作，通过旋编得到的叶轮方位角可以计算得叶轮方位值，其中叶轮方位值主要包括叶片的转动速率，即叶片角速度，还包括叶片的所在位置，即叶片从初始位置开始在一定时间段内转过的角度，或与初始位置的相对角度。由于风力发电机组（以下简称风机）中叶片的转动、轮毂的转动、发电机主轴等的转动均为同步进行，因此叶轮方位值也可以定义为叶片方位值，便于理解，本实施中采用此种定义方式。

具体地，在为了节约成本而不使用额外的旋编得到叶片方位值的前提下，可以采用使用接近开关的方式来进行叶片方位值的获取，其中接近开关是用于实现检测、控制并与输出环节全盘无触点化的新型开关元件，当其接近某一物体时，即能够发出控制信号。鉴于此，且叶片在转动过程中，会带动发电机的转子13转动，考虑到空间的合理利用，如图1所示，可以在发动机转子13上设置一个固定挡块141，相应的需要在风机的固定支架12上设置一个第一接近开关111，从而当转子13转动带动固定挡块141转动时，能够使固定挡块141与第一接近开关111发生规律触发，且由于是转动，则以第一接近开关111与固定挡块141相对的位置为初始位置，每转动一圈，两者之间则触发一次，则相邻两次触发的时间定为第一时间段t1，触发次数定为n1。其中，固定支架12可以为风机中的刹车盘支架，也可以为风机中固定不动的其它结构件。

为了充分保证风机的运行的安全性，通常可以在不增加成本及布置难度的情况下，通过增设几个参考量来提高比较的准确性。因此，本实施例中，可以在固定支架12上设置第二接近开关112，相应的在发电机转子13上设置另一个固定挡块，然而在实际操作的过程中，发电机转子的端侧（与第一开关对应的固定挡块同侧）通常设有多个固定螺栓142，从而可以通过将该固定螺栓142作为对应第二接近开关112的固定挡块。具体地，固定螺栓142可以为m个，一般为60个或者更多个（图1中仅为一种示意图，通常为偶数个），且在同一圆周线上等距、间隔的分布，从而当转子13转动带动固定螺栓142转动时，能够使固定螺栓142与第二接近开关112发生规律触发（每个固定螺栓142均与第二接近开关112触发），且由于固定螺栓142随转子转动，则以第二接近开关112与其中一个固定螺栓142相对的位置为初始位置，每转动一圈，两者之间则触发m次，则相邻两个固定螺栓142触发两次的时间定为第二时间段t2，触发次数定为n2。

根据两个开关的不同，所得到叶片的第一方位值也不同。对应地，第一时间段t1内根据触发时间和次数，可以得到第一时间段t1内平均叶片角速度ω1，即第一参数值，该（一圈时间为t1，转过角度为360）。第二时间段t2内根据触发时间和次数，可以得到第二时间段t2内平均叶片角速度ω2，即，第二参数值，该（与ω1运算原理相同）。

上述ω1和ω2分别通过第一接近开关111与第二接近开关112获得，当然，也可以再增设多个接近开关获得更多个不同时间段的平均叶片角速度。其中，也可以通过设置不同接近开关及固定块来获得相同时间段的平均叶片角速度，但是在通过对应的两个值进行比较时，通过不同时间段获得的值，能够增加结果的比对性，准确性高。

在叶片第一方位值与第二方位值中对应的数据进行比较时，需要在同一时间段获得的数据值进行比较，即第一时间段t1的叶片角速度ω1需要与第一时间段t1的第一参考值进行比较，第一参考值定为平均叶片角速度ω1′，该ω1′通过风力发电机组中的旋编获得，根据旋编采集数据与主控内部设计算法，同时考虑需要在第一时间段t1内，则其中，ω1′对应的第一时间段t1为叶片转动的整个时间段中任意一个满足第一时间段t1的时间段，通常采用与第一开关相同的初始位置开始计算，保证同步性。

相应地，第二时间段t2的叶片角速度ω2需要与第二时间段t2的第二参考值进行比较，此第二参考值定为平均叶片角速度ω2′，该ω2′通过风力发电机组中的旋编获得，根据旋编采集数据与主控内部设计算法，同时考虑需要考虑在第二时间段t2内，则其中，ω2′对应的第二时间段t2为叶片转动的整个时间段中任意一个满足第二时间段t2的时间段，通常采用与第一开关相同的初始位置开始计算，保证同步性。

在通过接近开关与旋编分别得到相同时间段的上述平均叶片角速度后，可以直接进行比较，以使风机根据比较结果执行相应的操作。当然，为了更好地提高比较结果的实用性，可以增加新的对比量，即叶片从初始位置开始转过的角度或与初始位置之间的角度差值。

此处需要对第一、第二接近开关（111，112），固定挡块141等的初始位置做说明，为了方便统计相邻两次触发的时间差，且由于风机中的旋编是在叶片开始转动时实时地获取叶片的角速度等数值，因此可以将固定挡块141与多个固定螺栓142中的其中一个共线设置，同时第一接近开关111与第二接近开关112可以共线设置，则可以将第一接近开关111的初始位置定为与固定挡块141相对应的位置（此时第二接近开关112的初始位置与第一接近开关111共线），保证了获取第一方位值及第二方位值的同步性，且在初始位置第一、第二接近开关（111，112）不触发，触发次数为0，同时叶片所在的位置（角度）定为0（0度）。

在初始位置得到的触发次数等参数为第一方位值的初始值，此时通过旋编得到的第二方位值的各项初始者也为0（风机未启动或从某一时刻清零开始算起）。

其中，第一时间段t1和第二时间段t2的统计，也可以是从初始位置开始到触发一次时的时间差。另外，优选地，固定挡块141可以位于螺栓外圆周侧，相应的，第一接近开关111位于第二接近开关112的外侧（沿背离圆心方向），从而合理利用的布置空间，使第一接近开关111与固定挡块141触发更加平稳，间接提高了ω1的精度。当然，第一接近开关111与第二接近开关112的相对位置仅为了方便同时更加准确的获得第一方位值的数据，不做具体限定。

上述实施例已经提到，可以增加叶片从初始位置开始转过的角度或与初始位置之间的角度差值来作为新的对比量，由于是圆周运动，因此以后者为例来说明。第一时间段t1为一个固定挡块141与一个第一接近开关111触发得到的，则叶片从初始位置开始，每转过一圈（360度），才得到第一时间段t1，且触发次数n1依次加1；而第二时间段t2为m个固定螺栓142中，叶片转动使第二接近开关112从一个固定螺栓142到达另一个相邻固定螺栓142的时间，即在叶片转动不足一圈的情况下，仍能得到第二时间段t2，相应的触发次数n2依次加1（此时叶片转动角度最小为相邻两个固定螺栓142之间的圆心角）。由此分析可知，在叶片从初始位置转过的角度小于360度时，无法通过第一接近开关111与固定挡块141的配合来获得叶片转过的角度，因此，在计算叶片转过后相对初始位置的角度时，以第二接近开关112与多个固定螺栓142的配合来获得。

具体地，从触发次数为0的初始位置开始，以当正好触发n2次时结束，避免第二接近开关112位于相邻两个固定螺栓142之间而产生角度与触发次数的不对应。其中，以θ1表示叶片相对初始位置的夹角，则第三参数值，即角度这其中，在叶片从初始位置转过的总角度大于360度时，其与初始位置的相对角度需要减去一个或多个整圈的角度。

与θ1进行相比较的应该是旋编相同时间内所计算得到的叶片相对初始位置的夹角θ1′，即第三参考值，该角度θ1′=θ(n2*t2)。而在进行θ1与θ1′比较时，需要保证两者是在同一时间内的比较，而θ1需要满足n2与n1均为整数的情况，则从初始位置开始，两者的比较可以是在1个第二时间段t2末，2个第二时间段2t2末，3第二时间段3t2末.的比较，以此类推，对应的第三时间段t3=n*t2，其中n为自然数。其中需要注意的是，1个第二时间段t2内第二开关触发一次，n2=1，而此时第一开关未触发，n1=0，而当n2=m时，n1=1，当m<n2<2m时，n1=1，当n2=2m时，n1=2，依次类推。

下面根据图2和上述实施例得到的各个参数值ω1、ω2、ω1′、ω2′、θ1及θ1′进行比较，来确定旋编是否反映的真实叶轮方位值，同时风力发电机组执行相应的操作。

条件1，参照图3，第一时间段t1内的ω1与ω1′相比较，计算两个角速度的差值的绝对值，即|ω1-ω1′|的值。其中绝对值避免了负数的出现，便于计算、比较。之后，将|ω1-ω1′|的值与第一定值1.5度每秒（1.5deg/s）进行比较，如果|ω1-ω1′|的值大于等于1.5度每秒，同时在规定时间范围内累计发生次数大于等于3次，则风机执行预警命令，否则风机正常运行。

其中，1.5deg/s及3次为技术人员通过经验或多次试验获得的值，当然也可以为其他有效数值。且叶片在转动过程中，会有多个第一时间段t1的产生（叶片从初始位置每转动一圈对应产生一个第一时间段t1），且每次产生的第一时间段t1的数值也可能存在差异（相差不大，对于数值偏差较大的值可以直接排除），通常取50个第一时间段t1，即上述规定时间范围，来进行发生次数的累计，足以保证风机运行的安全性。

另外，该种情况下，即使|ω1-ω1’|的值大于1.5deg/s的情况累计发生3次或以上（不宜过多），也可能是其它因素干扰造成的，例如杂质等，因此风机仅发出预警命令，技术人员可以根据经验或数据来判断是否对旋编、接近开关或其它零部件进行停机检修。

条件2，参照图4，第二时间段t2内的ω2与ω2′相比较，计算两个角速度的差值的绝对值，即|ω2-ω2′|的值。其中绝对值避免了负数的出现，便于计算、比较。之后，将|ω2-ω2′|的值与第二定值1度每秒（1deg/s）进行比较，如果|ω2-ω2′|的值大于等于1度每秒，同时在规定时间范围内累计发生次数大于等于3次，则风机执行预警命令，否则风机正常运行。

其中，1deg/s和3次为技术人员通过经验或多次试验获得的值，当然也可以为其他有效数值。且叶片在转动过程中，会有多个第二时间段t2的产生（叶片从初始位置每转动一圈对应产生一个m个第二时间段t2），且每次产生的第二时间段t2的数值也可能存在差异（相差不大，对于数值偏差较大的值可以直接排除），通常取50*m个第二时间段t2，即上述规定范围，来进行发生次数的累计，足以保证风机运行的安全性。

另外，该种情况下，即使|ω2-ω2’|的值大于1deg/s的情况累计发生3次或以上（不宜过多），也可能是其它因素干扰造成的，例如杂质、水滴等，因此风机仅发出预警命令，技术人员可以根据经验或数据来判断是否对旋编、接近开关或其它零部件进行停机检修。

条件3，角度与角度θ1′=θ(n2*t2)进行比较，计算两个角度的差值的绝对值，即|θ1-θ1′|的值。其中绝对值避免了负数的出现，便于计算、比较。

之后，在比较的过程中，当n2=1时，即一个第二时间段t2，n1=0，则角度θ1=360/m，角度θ1′=θ（t2）；当n2=2时，即两个第二时间段2t2，n1=0，则角度角度θ1′=θ（2t2）；当n2=3时，即三个第二时间段3t2，n1=0，则角度角度θ1′=θ（3t2）；依次类推，当n2=m时，即m个第二时间段t2，n1=1，则角度θ1=0，角度θ1′=θ（m*t2），理论上此时θ1′也为0度，即叶片从初始位置转过一圈又回到初始位置，叶片再转动时，重复上述过程。

由此可知，|θ1-θ1′|的值大于等于1度（1deg），且在规定时间范围内累计发生次数大于等于3次，则风机执行预警命令，否则风机正常运行。

其中，1deg和3次为技术人员通过经验或多次试验获得的值，当然也可以为其他有效数值。且叶片在转动过程中，会累积有多个第二时间段t2的产生，即t2、2t2、3t2、4t2…（叶片从初始位置每转动一圈对应累积到m个第二时间段，即mt2），且每次的第二时间段t2数值也可能存在差异（相差不大，对于数值偏差较大的值可以直接排除），通常取累积到50*m*t2，即上述规定时间范围来进行发生次数的累计，足以保证风机运行的安全性。

另外，该种情况下，即使|θ1-θ1′|的值大于1deg的情况累计发生3次或以上（不宜过多），也可能是其它因素干扰造成的，例如杂质等，因此风机仅发出预警命令，技术人员可以根据经验或数据来判断是否对旋编、接近开关或其它零部件进行停机检修。

条件4，当条件1、条件2、条件3中任意两个和/或三个同时发生时，则风力发电机组执行停机命令。此时由于同时发生了任意两种或3种上述情况，则足以说明风机中的旋编或接近开关存在不可忽略的问题，需要进行停机同时对旋编或接近开关进行检修，以保证风机的正常运行。

此处需要说明的是，固定挡块141可以为磁性装置；第一接近开关111及第二接近开关112可以均采用涡流式接近开关、电容式接近开关和光电式接近开关中的任意一种。其中，磁性装置可以为磁铁，成本低，固定方便，且便于与第一接近开关111的触发操作。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种风力发电机组，其特征在于，包括：

至少一对配合使用的开关和固定块，所述开关固定在所述风力发电机组的固定支架上；所述固定块设在发电机转子上；所述固定块随所述发电机转子转动，以与所述开关规律触发得到特定时间段的第一叶轮方位值；

旋转编码器，用于得到在所述特定时间段的第二叶轮方位值；

对应的所述第一叶轮方位值与所述第二叶轮方位值相比较，当两者差值的绝对值大于等于预设阈值、且在规定时间范围内累计发生次数大于等于预设次数时，所述风力发电机组执行预警或停机操作。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组，其特征在于，所述开关包括第一接近开关及第二接近开关；所述固定块包括与所述第一接近开关相配合的固定挡块及与所述第二接近开关相配合的多个固定螺栓；

多个所述固定螺栓在同一圆周线上间隔、等距均匀排布。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组，其特征在于，所述固定挡块与多个所述固定螺栓中的其中一个共半径设置，且所述固定挡块位于所述固定螺栓外圆周侧；

所述第一接近开关与所述第二接近开关共半径设置，且所述第一接近开关的初始位置对应所述固定挡块所在位置。

4.根据权利要求3所述的风力发电机组，其特征在于，所述固定挡块为磁性装置；所述第一接近开关及第二接近开关均采用涡流式接近开关、电容式接近开关和光电式接近开关中的任意一种。

5.根据权利要求2-4任一项所述的风力发电机组，其特征在于，所述固定支架为风力发电机组中的刹车盘支架。

6.根据权利要求5所述的风力发电机组，其特征在于，所述特定时间段包括：

第一时间段t1，所述第一时间段为所述固定挡块与所述第一接近开关规律触发，相邻两次触发之间的时间；

第二时间段t2，所述第二时间段为多个所述固定螺栓与所述第二接近开关规律触发，在相邻两个固定螺栓之间触发所需的时间。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组，其特征在于，

所述第一叶轮方位值包括：

第一参数值，所述第一参数值为所述第一时间段内的平均叶片角速度ω1；

第二参数值，所述第二参数值为所述第二时间段内的平均叶片角速度ω2；

所述第二叶轮方位值包括：

第一参考值，所述第一参考值为所述旋转编码器在所述第一时间段的平均叶片角速度ω1′；

第二参考值，所述第二参考值为所述旋转编码器在所述第二时间段的平均叶片角速度ω2′。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组，其特征在于，所述特定时间段还包括：

第三时间段t3，所述第三时间段t3＝n*t2，其中n为自然数；

所述第一叶轮方位值还包括：

第三参数值，所述第三参数值为所述第二接近开关与所述固定螺栓规律触发在所述第三时间段末叶片相对初始位置的角度θ1；

所述第二叶轮方位值还包括：

第三参考值，所述第三参考值为旋转编码器在所述第三时间段末叶片相对初始位置的角度θ1′。

9.根据权利要求8所述的风力发电机组，其特征在于，所述风力发电机组执行预警操作的条件为：

条件1，|ω1-ω1′|大于等于预设阈值、且该种情况在所述规定时间范围内累计发生次数大于等于预设次数；

条件2，|ω2-ω2′|大于等于预设阈值、且该种情况在所述规定时间范围内累计发生次数大于等于预设次数；

条件3，|θ1-θ1′|大于等于预设阈值、且该种情况在所述规定时间范围内累计发生次数大于等于预设次数；

所述风力发电机组执行停机操作的条件为：

条件4，当条件1、条件2、条件3中任意两个和/或三个同时发生。

10.根据权利要求9所述的风力发电机组，其特征在于，在所述条件1下，所述预设阈值为1.5度每秒，所述预设次数为3次；

在所述条件2下，所述预设阈值为1度每秒，所述预设次数为3次；

在所述条件3下，所述预设阈值为1度，所述预设次数为3次。