CN108150350A - 一种风力发电机组变速率收桨控制方法 - Google Patents

一种风力发电机组变速率收桨控制方法 Download PDF

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潘爱华
王安正
舒晶
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    • F03D—WIND MOTORS
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Abstract

一种风力发电机组变速率收桨控制方法，方法包含：步骤一：在风力发电机组主控系统中，增加发电机加速度信号agen；步骤二：在风力发电机组主控系统中，设定2个不同的变桨速率V1、V2，其中V1>V2；步骤三：当风力发电机组进入紧急收桨状态时，首先设定初始收桨速率为V1，同时检测发电机加速度信号agen，当agen>0时，保持收桨速率V1，当agen<=0时,收桨速率切换为V2，直至收桨完成；当在执行紧急收桨控制程序过程中，若发电机加速度信号agen丢失，则采用速率V1收桨,直至收桨完成。本发明当风力发电机组出现故障需要停机时，收桨速率不再使用恒定值，而是根据发电机加速度变化而改变。

Description

一种风力发电机组变速率收桨控制方法
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，特别是指一种风力发电机组变速率收桨控制方法。
背景技术
近年来，我国的风电装机容量和发电量快速增长，是新能源中排名第一的能源，成为仅次于火电、水电的第三大能源。而可再生能源的关注和利用程度日益增加，其中，风力发电是一种已经发展相对成熟的能源技术；风力发电要求有较强的环境适应能力，而变桨系统则是风力发电的核心部件之一。变桨系统接收风力发电机组主控系统的指令来实现调节风机叶片到指定角度。额定风速以下，叶片位置保持在0度附近，最大限度捕获风能，保证空气动力效率；当达到或超过额定风速时，根据主控系统的指令调节叶片角度，保证机器正常运转。
然而，目前风电发展遭遇了瓶颈，“三北”地区风资源丰富，装机容量大，由于地区消纳能力有限，外送通道不足，使得弃风现象严重，于是，低风速地区风能资源得以重视、利用和开发。
为满足低风速地区要求，风力发电机组通常需要增长叶片，增高塔筒，在这种情况下，风力发电机组在紧急停机时，继续采用传统的恒速率收桨，将使风力发电机组承受较大的冲击载荷及振动。
综上所述，有必要提供一种具有新颖性、实用性和创造性的新型控制方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种风力发电机组变速率收桨控制方法，解决现有技术中，为满足低风速地区要求，增长风力发电机组的叶片，增高塔筒，而在这种情况下，风力发电机组在紧急停机时，继续采用传统的恒速率收桨，将使风力发电机组承受较大的冲击载荷及振动等问题。
本发明通过引入发电机加速度信号及设定的不同收桨速率，在风电机组进入紧急收桨状态时，执行变速收桨，在保证风电机组运行安全的前提下，能有效降低机组载荷及振动，从而降低机组整体成本。
本发明适用于长叶片风电机组，特别是低风速风电机组。
本发明通过以下技术方案来实现：一种风力发电机组变速率收桨控制方法，方法包含：
步骤一：在风力发电机组主控系统中，增加发电机加速度信号agen；
步骤二：在风力发电机组主控系统中，设定2个不同的变桨速率V1、V2，
其中V1>V2；
步骤三：当风力发电机组进入紧急收桨状态时，首先设定初始收桨速率为
V1，同时检测发电机加速度信号agen，当agen>0时，保持收桨速率V1，当agen<=0时,收桨速率切换为V2，直至收桨完成；
当在执行紧急收桨控制程序过程中，若发电机加速度信号agen丢失，则采用速率V1收桨,直至收桨完成。
本发明根据发电机加速度值agen，使用不同的变桨速率实现风力发电机组紧急收桨。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
（1）本发明提供一种风力发电机变速率变桨控制方法，该方法包括监测发电机加速度，当风力发电机组出现故障需要停机时，收桨速率不再使用恒定值，而是根据发电机加速度变化而改变,容易检测、方便。
（2本发明提供的风力发电机变速率变桨控制方法，适用于风力发电机组紧急收桨过程，当风力发电机组出现故障而执行紧急收桨时，采用变速率收桨，即可保证机组在紧急停机过程中的安全，又可有效降低机组载荷及振动。
附图说明
图1所示为变速收桨控制方法的控制流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
结合图1，一种风力发电机组变速率收桨控制方法，方法包含：
步骤一：在风力发电机组主控系统中，增加发电机加速度信号agen；
步骤二：在风力发电机组主控系统中，设定2个不同的变桨速率V1、V2，
其中V1>V2；
步骤三：当风力发电机组进入紧急收桨状态时，首先设定初始收桨速率为
V1，同时检测发电机加速度信号agen，当agen>0时，保持收桨速率V1，当agen<=0时,收桨速率切换为V2，直至收桨完成；
当在执行紧急收桨控制程序过程中，若发电机加速度信号agen丢失，则采用速率V1收桨,直至收桨完成。
本发明根据发电机加速度值agen，使用不同的变桨速率实现风力发电机组紧急收桨。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
本发明提供一种风力发电机变速率变桨控制方法，该方法包括监测发电机加速度，当风力发电机组出现故障需要停机时，收桨速率不再使用恒定值，而是根据发电机加速度变化而改变,容易检测、方便。
本发明提供的风力发电机变速率变桨控制方法，适用于风力发电机组紧急收桨过程，当风力发电机组出现故障而执行紧急收桨时，采用变速率收桨，即可保证机组在紧急停机过程中的安全，又可有效降低机组载荷及振动。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“前上方”、“端部”、“长度”、“宽度”、“内”、“上”、“另一端”、“两端”、“水平”、“同轴”、“底部”、“下方”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。
此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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”等 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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“啮合”、“连接”、“嵌装”、“罩盖”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用附属在其他相关产品的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (2)

1.一种风力发电机组变速率收桨控制方法，其特征在于，所述方法包含：
步骤一：在风力发电机组主控系统中，增加发电机加速度信号agen；
步骤二：在风力发电机组主控系统中，设定2个不同的变桨速率V1、V2，
其中V1>V2；
步骤三：当风力发电机组进入紧急收桨状态时，首先设定初始收桨速率为
V1，同时检测发电机加速度信号agen，当agen>0时，保持收桨速率V1，当agen<=0时,收桨速率切换为V2，直至收桨完成；
当在执行紧急收桨控制程序过程中，若发电机加速度信号agen丢失，则采用速率V1收桨,直至收桨完成。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组变速率收桨控制方法，其特征在于，根据发
电机加速度值agen，使用不同的变桨速率实现风力发电机组紧急收桨。
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