CN108223269A - 风力发电机组过速故障的穿越方法和装置 - Google Patents

风力发电机组过速故障的穿越方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种风力发电机组过速故障的穿越方法和装置，该方法包括：获取当前风况数据；根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风；若当前风况不是超标准阵风，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率；若当前转速大于或等于预设的穿越转速并且当前变桨速率大于或等于预设的穿越变桨速率，则在第二预设时间段内提高切出转速，并控制风力发电机组继续进行变桨操作；在第二预设时间段之后，还原切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于切出转速；若风力发电机组的当前转速小于切出转速，则控制风力发电机组按照当前状态运行。

Description

风力发电机组过速故障的穿越方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组过速故障的穿越方法和装置。
背景技术
近年来，风力发电以其环保的优点得到了广泛的应用。风力发电机组需要根据不同的环境控制其运行状态。发电机作为风力发电机组的一个关键部件，需要对转速进行控制，防止出现转速失控的恶劣工况。
当风力发电机组的转速达到或超过风力发电机组的切出转速时，则认为风力发电机组发生了过速故障，现有技术对风力发电机组的控制方法中，一旦触发了过速故障需要立即执行故障停机。
但很多风力发电机组长期受地形和季风气候等因素的影响，阵风发生频次较高，风速波动范围较大，因此很容易诱发风力发电机组的过速故障，利用现有技术的风力发电机组的控制方法一旦触发过速故障后，立即执行故障停机，将导致启停机的次数增多，增加了风力发电机组启停机过程产生的疲劳载荷，也降低了风力发电机组的发电量和平均故障间隔时间。
发明内容
本发明实施例提供一种风力发电机组过速故障的穿越方法和装置，该方法解决了现有技术中的风力发电机组的控制方法一旦触发过速故障后，立即执行故障停机，导致启停机的次数增多，增加风力发电机组启停机过程产生的疲劳载荷，也降低风力发电机组的发电量和平均故障间隔时间的技术问题。
本发明实施例提供一种风力发电机组过速故障的穿越方法，包括：
获取当前风况数据；
根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风；其中，所述超标准阵风为最大风速值大于极限运行阵风的最大风速值的阵风；
若当前风况不是超标准阵风，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率；
若风力发电机组的当前转速大于或等于预设的穿越转速并且风力发电机组的当前变桨速率大于或等于预设的穿越变桨速率，则在第二预设时间段内提高所述切出转速，并控制风力发电机组继续进行变桨操作；
在所述第二预设时间段之后，还原所述切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于所述切出转速；
若风力发电机组的当前转速小于所述切出转速，则控制所述风力发电机组按照当前状态运行。
本发明实施例提供一种风力发电机组过速故障的穿越装置，包括：
风况数据获取单元，获取当前风况数据；
超标准阵风判断单元，根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风；其中，所述超标准阵风为最大风速值大于极限运行阵风的最大风速值的阵风；
过速故障条件判断单元，若当前风况不是超标准阵风，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率；
变桨操作控制单元，若风力发电机组的当前转速大于或等于预设的穿越转速并且风力发电机组的当前变桨速率大于或等于预设的穿越变桨速率，则在第二预设时间段内提高所述切出转速，并控制风力发电机组继续进行变桨操作；
当前转速判断单元，在所述第二预设时间段之后，还原所述切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于所述切出转速；
当前状态控制单元，若风力发电机组的当前转速小于所述切出转速，则控制所述风力发电机组按照当前状态运行。
本发明实施例提供一种风力发电机组过速故障的穿越方法和装置，通过获取当前风况数据；根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风；其中，超标准阵风为最大风速值大于极限运行阵风的最大风速值的阵风；若当前风况不是超标准阵风，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率；若风力发电机组的当前转速大于或等于预设的穿越转速并且风力发电机组的当前变桨速率大于或等于预设的穿越变桨速率，则在第二预设时间段内提高切出转速，并控制风力发电机组继续进行变桨操作；在第二预设时间段之后，还原切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于切出转速；若风力发电机组的当前转速小于切出转速，则控制风力发电机组按照当前状态运行。在风力发电机组正处于切出速度边缘且在积极的变桨操作时，通过主动提高风力发电机组的切出转速，使得风力发电机组能够有足够的时间通过继续变桨操作来降低风力发电机组的转速，从而使得进行变桨操作后的风力发电机组的转速低于切出速度，减小了风力发电机组过速故障停机的概率，进而减小了启停机的次数，减小了风力发电机组启停机过程产生的疲劳载荷，也提高了风力发电机组的发电量和平均故障间隔的时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明风力发电机组过速故障的穿越方法实施例一的流程图；
图2为本发明风力发电机组过速故障的穿越方法实施例二的流程图；
图3为现有技术在超标准阵风下的风力发电机组的控制方法中风速和转速的仿真曲线图；
图4为现有技术在超标准阵风下的风力发电机组的控制方法中变桨速率的仿真曲线图；
图5为本发明风力发电机组过速故障的穿越方法中风速和转速的仿真曲线图；
图6为本发明风力发电机组过速故障的穿越方法中变桨速率的仿真曲线图；
图7为现有技术和本发明方法中转速的对比仿真曲线图；
图8为现有技术和本发明方法中变桨速率的对比仿真曲线图；
图9为本发明风力发电机组过速故障的穿越装置实施例一的结构示意图；
图10为本发明风力发电机组过速故障的穿越装置实施例二的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
为了清楚起见，首先说明本发明使用的特定词或短语的定义。
平均故障间隔时间：英文为：Mean Time Between Failures，简称：MTBF，是衡量产品的可靠性的指标，单位为“小时”，本发明中该产品为风力发电机组。
事件停机：由于外部环境因素导致的故障而进行的停机，与风力发电机组自身故障停机相区分。
风力发电机组的切出转速：风力发电机组发生过速故障的转速，可表示为n4。
图1为本发明风力发电机组过速故障的穿越方法实施例一的流程图，如图1所示，本发明的执行主体为风力发电机组过速故障的穿越装置，可继承在风力发电机组的主控系统中，则本实施例提供的风力发电机组过速故障的穿越方法包括以下几个步骤。
步骤101，获取当前风况数据。
其中，当前风况数据可通过安装在风力发电机组上的测风仪测量并滤除噪声后得到。本实施例中，当前风况数据中可包括：当前风速、风向、风速变化趋势等数据。其中，当前风速可以包括：当前平均风速、当前最大风速等。
步骤102，根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风。
其中，超标准阵风为最大风速值大于极限运行阵风的最大风速值的阵风。
具体地，本实施例中，根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风的方法可以为：根据当前风况数据中的最大风速值，将当前最大风速值与极限运行阵风中的最大风速值进行比较，若当前风况数据中的最大风速值大于极限运行阵风的最大风速值，则确定当前风况为超标准阵风。
本实施例中，根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风方法还可以为其他方法，本实施例中对此不做限定。
步骤103，若当前风况不是超标准阵风，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率。
其中，预设的穿越转速的取值小于并接近于风力发电机组的切出转速的取值。预设的穿越变桨速率小于并接近于风力发电机组的变桨速率的最大值。
本实施例中，虽然当前风况不是超标准阵风，但在当前风况中的风力发电机的当前转速也有可能正处于风力发电机组的切出转速的边缘，即存在风力发电机组的当前转速大于或等于预设的穿越转速的情况。所以，本实施例中在确定当前风况不是超标准阵风的情况下，为了预防风力发电机组由于过速故障进行故障停机，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率。若风力发电机组的当前转速大于或等于预设的穿越转速，则说明风力发电机组的转速接近于风力发电机组的切出转速，若风力发电机组的当前变桨速率大于或等于预设的穿越变桨速率，则说明风力发电机组的当前变桨速率等于或接近于变桨速率的最大值。所以将风力发电机组的当前转速和风力发电机组的当前变桨速率同时作为是否执行过速故障穿越方法的条件。满足过速故障穿越方法的条件，说明该风力发电机组正处于切出速度的边缘并且在积极进行变桨操作中。
步骤104，若风力发电机组的当前转速大于或等于预设的穿越转速并且风力发电机组的当前变桨速率大于或等于预设的穿越变桨速率，则在第二预设时间段内提高切出转速，并控制风力发电机组继续进行变桨操作。
具体地，本实施例中，若风力发电机组的当前转速大于或等于预设的穿越转速且并且风力发电机组的当前变桨速率大于或等于预设的穿越变桨速率，则进行过速故障穿越，即控制风力发电机组在第二预设时间段内提高风力发电机组的切出转速，并控制风力发电机组继续进行变桨操作。通过主动提高风力发电机组的切出转速，使得风力发电机组有足够的时间通过变桨操作降低风力发电机组的转速，从而在第二预设时间段后很大概率上使得风力发电机组的当前转速低于风力发电机组的原始的切出转速。
其中，提高的风力发电机组的切出转速的取值本实施例中不做限定。第二预设时间段表示进行过速故障穿越的时间范围。第二预设时间段本实施例中也不做限定，如可以为2秒、5秒等。为了保证风力发电机组的安全，提高的风力发电机组的切出转速的取值以及第二预设时间段不宜过高。
步骤105，在第二预设时间段之后，还原切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否达到或超过切出转速。
步骤106，若风力发电机组的当前转速小于切出转速，则控制风力发电机组按照当前状态运行。
本实施例中，结合步骤105-步骤106进行说明，具体地，本实施例中，在第二预设时间段内继续进行变桨操作后，还原风力发电机组的切出转速，即将提高的风力发电机组的切出转速降低到风力发电机组的切出转速的原始值。在将风力发电机组的切出转速还原后，由于第二预设时间段内继续进行变桨操作后，风力发电机组的当前转速相较于第二预设时间段前的风力发电机组的转速下降了，所以在此对风力发电机组的当前转速是否大于或等于风力发电机组的切出转速进行判断，此时很大概率上风力发电机组的当前转速小于发电机组的切出转速，即进行了过速故障的穿越，则控制风力发电机组按照当前状态运行，而非进行停机处理。
需要说明的是，若风力发电机组的当前转速大于或等于风力发电机组的切出转速，则说明虽然在第二预设时间段内控制风力发电机组继续进行变桨操作，使风力发电机组的转速下降，但下降后的风力发电机组的当前转速值还是大于或等于了风力发电机组的切出转速，为了保证风力发电机组的安全，则控制风力发电机组进行故障停机。
本实施例提供的风力发电机组过速故障的穿越方法，通过获取当前风况数据；根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风；其中，超标准阵风为最大风速值大于极限运行阵风的最大风速值的阵风；若当前风况不是超标准阵风，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率；若风力发电机组的当前转速大于或等于预设的穿越转速并且风力发电机组的当前变桨速率大于或等于预设的穿越变桨速率，则在第二预设时间段内提高切出转速，并控制风力发电机组继续进行变桨操作；在第二预设时间段之后，还原切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于切出转速；若风力发电机组的当前转速小于切出转速，则控制风力发电机组按照当前状态运行。在风力发电机组正处于切出速度边缘且在积极的变桨操作时，通过主动提高风力发电机组的切出转速，使得风力发电机组能够有足够的时间通过继续变桨操作来降低风力发电机组的转速，从而使得进行变桨操作后的风力发电机组的转速低于切出速度，减小了风力发电机组过速故障停机的概率，进而减小了启停机的次数，减小了风力发电机组启停机过程产生的疲劳载荷，也提高了风力发电机组的发电量和平均故障间隔的时间。
图2为本发明风力发电机组过速故障的穿越方法实施例二的流程图，如图2所示，本实施例提供的风力发电机组过速故障的穿越方法，是在本发明风力发电机组过速故障的穿越方法实施例一的基础上，对步骤102-步骤106的进一步细化，还包括了由于过速故障进行事件停机的步骤，则本实施例提供的风力发电机组过速故障的穿越方法包括以下步骤。
步骤201，获取当前风况数据。
本实施例中，步骤201的实现方式与本发明实施例风力发电机组过速故障的穿越方法实施例一中的步骤101的实现方式相同，在此不再一一赘述。
步骤202，根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风，若是，则执行步骤203，否则，则执行步骤205。
进一步地，本实施例中，步骤202，根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风具体包括：
首先，根据极限运行阵风模型，计算极限运行阵风的最大风速值。
具体地，本实施例中，极限运行阵风模型可表示为式(1)所示。
VgustN＝βσ1B (1)
其中，VgustN表示极限运行阵风的最大风速值，N表示是对N年风速的统计。β为一个常数。当N＝1时，β＝4.8。当N＝50时，β＝6.4。B表示风力发电机组的尺寸缩减系数。σ1表示轮毂高度处的纵向风速标准偏差(m/s)。
其中，B的计算公式表示为式(2)所示：
B＝1/(1+0.2(D/A)) (2)
其中，D表示转子直径，单位为米。当Zhub<60米时，A＝0.7*Zhub，当Zhub>＝60米时，A＝42米。其中，Zhub表示轮毂的高度，单位为米。
然后，判断当前风况数据中的最大风速值是否大于极限运行阵风的最大风速值。若当前风况数据中的最大风速值大于极限运行阵风的最大风速值，则确定当前风况为超标准阵风。
若当前风况数据中的最大风速值不大于极限运行阵风的最大风速值，则确定当前风况为非超标准阵风。
具体地，本实施例中，β＝6.4，B的取值根据风力发电机组的转子直径和轮毂高度进行确定，即不同的风力发电机组的机型，B的取值可以不同。σ1为风力发电机组的轮毂高度纵向风速标准偏差，所以根据风力发电机组的机型以及外部环境的不同，σ1的取值也可以是不同的。虽然极限运行阵风的最大风速值的取值根据风力发电机组的机型以及外部环境的不同会有所不同，但将风力发电机组面对的当前风况与该风力发电机组的处于的极限运行阵风的最大风速值进行比较，能够对每个风力发电机组处于的当前风况是否为超标准阵风进行判断。
步骤203，判断风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内是否大于或等于切出转速，若是，则执行步骤204，否则执行步骤205。
进一步地，本实施例中，若当前风况为超标准阵风，则首先对该超标准阵风是否会引起过速故障进行判断，即判断风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内是否大于或等于风力发电机组的切出转速。
其中，第一预设时间段表示由于超标准阵风进行事件停机的时间范围。本实施例中对第一预设时间的大小不做限定，如可以为5秒、8秒等。
步骤204，控制风力发电机组进行事件停机。
本实施例中，若风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内大于或等于风力发电机组的切出转速，则控制风力发电机组进行事件停机，说明该次停机是由于外部风况条件导致的停机，与机组自身的故障停机不同，在进行该事件停机后，无需排查风力发电机组的故障原因。
步骤205，判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，若是，则执行步骤206，否则，执行步骤210。
本实施例中，判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速是对是否进行过速故障穿越方法的第一个条件的判断。若风力发电机组的当前转速大于或等于预设的穿越转速，则说明满足进行过速故障穿越方法的第一个条件，即风力发电机组正处于切出速度的边缘。
步骤206，判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率，若是，则执行步骤207，否则执行步骤210。
本实施例中，判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率是对是否进行过速故障穿越方法的第二个条件的判断。若风力发电机组的当前变桨速率大于或等于预设的穿越变桨速率，则说明满足进行过速故障穿越方法的第二个条件，即风力发电机组正在积极的变桨操作中。
步骤207，在第二预设时间段内提高切出转速，并控制风力发电机组继续进行变桨操作。
步骤208，在第二预设时间段之后，还原风力发电机组的切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于切出转速，若是，则执行步骤209，否则执行步骤210。
步骤209，控制风力发电机组进行故障停机。
本实施例中，在进行故障穿越后，风力发电机组的当前转速仍然大于或等于切出转速，则控制风力发电机组进行故障停机，以对风力发电机组的故障原因进行排查。
步骤210，控制风力发电机组按照当前状态运行。
本实施例提供的风力发电机组过速故障的穿越方法，在根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风时，具体方法为：根据极限运行阵风模型，计算极限运行阵风的最大风速值；判断当前风况数据中的最大风速值是否大于极限运行阵风的最大风速值；若当前风况数据中的最大风速值大于极限运行阵风的最大风速值，则确定当前风况为超标准阵风，能够对当前风况数据是否为超标准阵风进行更为准确地判断。在当前风况为超标准阵风时，首先判断风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内是否大于或等于风力发电机组的切出转速；若风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内大于或等于风力发电机组的切出转速，则控制风力发电机组进行事件停机。能够获知该事件停机是由于在超标准阵风的风况下风力发电机组的当前转速大于或等于风力发电机组的切出转速引起的，无需对风力发电机组的故障原因进行排查，提高了风力发电机组的运行效率。在当前风况不是超标准阵风或风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内小于风力发电机组的切出转速，均执行风力发电机组的过速故障穿越，进一步减小了风力发电机组过速故障停机的概率，减小了启停机的次数，减小了风力发电机组启停机过程产生的疲劳载荷，也进一步提高了风力发电机组的发电量和平均故障间隔的时间。
为了凸显本实施例中的风力发电机组过速故障的穿越方法的有益效果进行了下面的对比试验。在现有技术的风力发电机组的控制方法和本发明实施例提供的风力发电机组过速故障的穿越方法的基础上，依据一组预设的超标准阵风参数进行仿真。其中，风力发电机组的额定转速nr＝16.6rpm，风力发电机组的切出转速n4＝18.8rpm。
其中，图3为现有技术在超标准阵风下的风力发电机组的控制方法中风速和转速的仿真曲线图，图4为现有技术在超标准阵风下的风力发电机组的控制方法中变桨速率的仿真曲线图。图3中的实线表示在中心位置的额定风速随时间的仿真曲线，图3中的虚线表示风力发电机组的转速随时间的仿真曲线。如图3和图4所示，在超标准阵风到来时，虽然风力发电机组的变桨速率已达到最大变桨速率6.5度/秒，但仍然无法抑制转速的持续上升，最终转速超过了风力发电机组的切出转速n4＝18.8rpm，控制风力发电机组进行故障停机。在进行故障停机后，风力发电机组的变桨速率也逐渐减小，直到完全停机后降为零。
其中，图5为本发明风力发电机组过速故障的穿越方法中风速和转速的仿真曲线图，图6为本发明风力发电机组过速故障的穿越方法中变桨速率的仿真曲线图，图5中实线表示在中心位置的额定风速随时间的仿真曲线，图5中的虚线表示风力发电机组的转速随时间的仿真曲线。如图5和图6所示，在相同的超标准阵风下，根据本发明实施例提供的风力发电机组过速故障的穿越方法，在转速接近于风力发电机组的切出转速n4＝18.8rpm并且变桨速度接近于最大变桨速度6.5度/秒时，继续控制风力发电机组进行变桨操作2秒，其中，在继续变桨操作2秒中，有一部分变桨速率为负值，其导致桨距角变小，叶片吸收风能的能力变大，所以转速在下降后会有所上升，但在2秒过后，风力发电机组的当前转速仍是低于风力发电机组的切出转速n4＝18.8rpm的，即完成了过速故障的穿越，继续按照风力发电机组的当前状态运行。
其中，图7为现有技术和本发明方法中转速的对比仿真曲线图，图8为现有技术和本发明方法中变桨速率的对比仿真曲线图。图7中的实线表示现有技术的方法中转速随时间的仿真曲线，图7中的虚线表示本发明方法中的转速随时间的仿真曲线。图8中的实线为现有技术的方法中的变桨速率随时间的仿真曲线，虚线为本发明的方法中变桨速率随时间的仿真曲线图。从图7和图8更能体现本发明风力发电机组过速故障的穿越方法的技术方案和有益效果，即在风力发电机组正处于切出速度边缘且在积极的变桨操作时，通过主动提高风力发电机组的切出转速，使得风力发电机组能够有足够的时间通过继续变桨操作来降低风力发电机组的转速，从而使得进行变桨操作后的风力发电机组的转速低于切出速度，减小了风力大点机组过速故障停机的概率，进而减小了启停机的次数，较小了风力发电机组启停机过程产生的疲劳载荷，也提高了风力发电机组的发电量和平均故障间隔的时间。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
图9为本发明风力发电机组过速故障的穿越装置实施例一的结构示意图，如图9所示，本实施例提供的风力发电机组过速故障的穿越装置包括：风况数据获取单元91，超标准阵风判断单元92，过速故障条件判断单元93，变桨操作控制单元94，当前转速判断单元95和当前状态控制单元96。
其中，风况数据获取单元91，获取当前风况数据。超标准阵风判断单元92，根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风。其中，超标准阵风为最大风速值大于极限运行阵风的最大风速值的阵风。过速故障条件判断单元93，若当前风况不是超标准阵风，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率。变桨操作控制单元94，若风力发电机组的当前转速大于或等于预设的穿越转速并且风力发电机组的当前变桨速率大于或等于预设的穿越变桨速率，则在第二预设时间段内提高切出转速，并控制风力发电机组继续进行变桨操作。当前转速判断单元95，在第二预设时间段之后，还原切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于切出转速。当前状态控制单元96，若风力发电机组的当前转速小于切出转速，则控制风力发电机组按照当前状态运行。
本实施例提供的风力发电机组过速故障的穿越装置可以执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图10为本发明风力发电机组过速故障的穿越装置实施例二的结构示意图，如图10所示，本实施例提供的风力发电机组过速故障的穿越装置在本发明风力发电机组过速故障的穿越装置实施例一的基础上，还包括：故障停机控制单元97和事件停机控制单元98。超标准阵风判断单元92具体包括：最大风速值计算模块92a，风速值判断模块92b和超标准阵风确定模块92c。
进一步地，故障停机控制单元97，当前转速判断单元还原切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于切出转速之后，若风力发电机组的当前转速大于或等于切出转速，则控制风力发电机组进行故障停机。
进一步地，当前转速判断单元95，若当前风况为超标准阵风，则判断风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内是否大于或等于切出转速。事件停机控制单元98，若风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内大于或等于切出转速，则控制风力发电机组进行事件停机。
进一步地，过速故障条件判断单元93，若风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内小于切出转速，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率。
进一步地，超标准阵风判断单元92具体包括：最大风速值计算模块92a，根据极限运行阵风模型，计算极限运行阵风的最大风速值。风速值判断模块92b，判断当前风况数据中的最大风速值是否大于极限运行阵风的最大风速值。超标准阵风确定模块92c，若当前风况数据中的最大风速值大于极限运行阵风的最大风速值，则确定当前风况为超标准阵风。
本实施例提供的风力发电机组过速故障的穿越装置可以执行图2所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种风力发电机组过速故障的穿越方法，其特征在于，包括：
获取当前风况数据；
根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风；其中，所述超标准阵风为最大风速值大于对应的极限运行阵风的最大风速值的阵风；
若当前风况不是超标准阵风，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率；
若风力发电机组的当前转速大于或等于预设的穿越转速并且风力发电机组的当前变桨速率大于或等于预设的穿越变桨速率，则在第二预设时间段内提高所述切出转速，并控制风力发电机组继续进行变桨操作；
在所述第二预设时间段之后，还原所述切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于所述切出转速；
若风力发电机组的当前转速小于所述切出转速，则控制所述风力发电机组按照当前状态运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原所述切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于所述切出转速之后，还包括：
若风力发电机组的当前转速大于或等于所述切出转速，则控制所述风力发电机组进行故障停机。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风之后，还包括：
若当前风况为超标准阵风，则判断所述风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内是否大于或等于所述切出转速；
若是，则控制所述风力发电机组进行事件停机。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内是否大于或等于所述切出转速之后，还包括：
若风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内小于所述切出转速，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风具体包括：
根据极限运行阵风模型，计算极限运行阵风的最大风速值；
判断当前风况数据中的最大风速值是否大于所述极限运行阵风的最大风速值；
若当前风况数据中的最大风速值大于所述极限运行阵风的最大风速值，则确定当前风况为超标准阵风。
6.一种风力发电机组过速故障的穿越装置，其特征在于，包括：
风况数据获取单元，获取当前风况数据；
超标准阵风判断单元，根据当前风况数据判断当前风况是否为超标准阵风；其中，所述超标准阵风为最大风速值大于极限运行阵风的最大风速值的阵风；
过速故障条件判断单元，若当前风况不是超标准阵风，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率；
变桨操作控制单元，若风力发电机组的当前转速大于或等于预设的穿越转速并且风力发电机组的当前变桨速率大于或等于预设的穿越变桨速率，则在第二预设时间段内提高所述切出转速，并控制风力发电机组继续进行变桨操作；
当前转速判断单元，在所述第二预设时间段之后，还原所述切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于所述切出转速；
当前状态控制单元，若风力发电机组的当前转速小于所述切出转速，则控制所述风力发电机组按照当前状态运行。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：故障停机控制单元；
所述故障停机控制单元，所述当前转速判断单元还原所述切出转速，并判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于所述切出转速之后，若风力发电机组的当前转速大于或等于所述切出转速，则控制所述风力发电机组进行故障停机。
8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，还包括：事件停机控制单元；
所述当前转速判断单元，若当前风况为超标准阵风，则判断所述风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内是否大于或等于所述切出转速；
所述事件停机控制单元，若所述风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内大于或等于所述切出转速，则控制所述风力发电机组进行事件停机。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述过速故障条件判断单元，若风力发电机组的当前转速在第一预设时间段内小于所述切出转速，则判断风力发电机组的当前转速是否大于或等于预设的穿越转速，并判断风力发电机组的当前变桨速率是否大于或等于预设的穿越变桨速率。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述超标准阵风判断单元具体包括：
最大风速值计算模块，根据极限运行阵风模型，计算极限运行阵风的最大风速值；
风速值判断模块，判断当前风况数据中的最大风速值是否大于极限运行阵风的最大风速值；
超标准阵风确定模块，若当前风况数据中的最大风速值大于极限运行阵风的最大风速值，则确定当前风况为超标准阵风。
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