CN108266316A - 抗台风风电机组及抗台风控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗台风风电机组及抗台风控制方法。该抗台风风电机组包括叶轮、机舱、塔筒、控制系统、偏航系统、液压系统和风况采集设备,还包括风电机组后备电源装置。风电机组后备电源装置放置在机舱内、塔筒内或塔筒外,风电机组后备电源装置在电网正常时进行充电,在电网失电时为机组用电设备供电。该抗台风控制方法包括在电网正常和风电机组后备电源装置电量充足的情况下对机组采用下风向主动偏航,在电网失电且风电机组后备电源装置电量不足时对机组采用下风向被动偏航。本发明的抗台风风电机组及抗台风控制方法能够提高风电机组在台风来临期间的稳固性和安全性,保证风电机组在台风期间的生存安全。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域,尤其涉及一种抗台风风电机组及抗台风控制方法。
背景技术
我国东南沿海地区风资源丰富,但也是台风多发地区,由于台风具有大风速、湍流和风向突变的特点,可能会对风电机组叶片、制动系统、机舱、测风装置、塔筒、以及基础设施造成破坏,甚至可能出现风机倒塌的现象。
公开号为CN101363404B、名称为《风电机组防台风运行控制方法、装置及使用该装置的机组》的中国专利文献公开了一种风力发电机组防台风的运行控制方法、装置及使用该装置的风力发电机组。该控制方法和机组可在一定程度上减小台风对风电机组的影响,但并不能完全满足防台风的要求。
因此,如何提高风电机组在台风来临期间的稳固性和安全性,成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种能够保证风电机组在台风来临期间的安全的抗台风风电机组及抗台风控制方法。
为此本发明公开了一种抗台风风电机组。该抗台风风电机组包括叶轮、机舱、塔筒、控制系统、偏航系统、液压系统和风况采集设备,还包括风电机组后备电源装置。其中,所述风电机组后备电源装置放置在所述机舱内、所述塔筒内或所述塔筒外,所述风电机组后备电源装置在电网正常时进行充电,所述风电机组后备电源装置在电网失电时为机组用电设备供电。
进一步地,在所述抗台风风电机组中,所述风电机组后备电源装置包括能够进行AC/DC转换的不间断电源和化学电池组。
此外本发明还公开了一种用于抗台风风电机组的抗台风控制方法,该方法包括:
步骤S11:正常启动抗台风风电机组运行;
步骤S12:通过风况采集设备采集当前风速信息;
步骤S13:判断风速是否大于风电机组的切出风速,若是,进入步骤步骤S14,若否,则返回步骤步骤S12;
步骤S14:抗台风风电机组执行停机动作,保持停机状态;
步骤S15:判断风速是否大于台风定义风速,若是,进入步骤步骤S16,若否,则返回步骤步骤S14;
步骤S16:抗台风风电机组进入台风模式;
步骤S17:控制机舱主动偏航,使抗台风风电机组由上风向对风状态转变为下风向对风状态,并保持下风向对风状态;
步骤S18:判断电网是否正常,若是,返回步骤步骤S17,若否,则进入步骤步骤S19;
步骤S19:风电机组后备电源装置投入工作,为机组用电设备供电,保持机组下风向对风状态;
步骤S20:判断风电机组后备电源装置电量是否小于设定值,若是,进入步骤步骤S21,若否,则返回步骤步骤S19;
步骤S21:关闭偏航系统中的偏航电机,将机组由主动偏航模式切换为被动偏航模式,风电机组后备电源装置仅为控制系统供电,通过叶片的尾舵作用,被动调整机舱的迎风角度。
进一步地,在所述抗台风控制方法中,在步骤S14中,所述抗台风风电机组停机动作为:叶片顺浆,释放主轴,使叶轮自由空转,偏航系统正常工作,主动偏航保持机组上风向对风状态。
进一步地,在所述抗台风控制方法中,在步骤S16中,所述抗台风风电机组进入台风模式通过控制系统自动控制实现或通过人工手动控制实现。
本发明提供的抗台风风电机组及抗台风控制方法通过在风电机组内部配置独立的风电机组后备电源装置,使风电机组具备在台风期间电网失电情况下的主动偏航和被动偏航能力;通过采用下风向主动偏航与被动偏航相结合的抗台风控制方法,在电网正常和风电机组后备电源装置电量充足的情况下采用下风向主动偏航,在电网失电且风电机组后备电源装置电量不足时采用下风向被动偏航,有效地减少了机组对后备电源的依赖和在台风期间从上风向迎风向下风向迎风切换的风险,有效地保证了风电机组在台风期间的生存安全。
本发明的抗台风风电机组及抗台风控制方法能够提高风电机组在台风来临期间的稳固性和安全性,保证风电机组在台风期间的生存安全。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明提供的抗台风风电机组的结构示意图;
图2为本发明提供的抗台风控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明的实施例,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。
以下结合附图,详细说明本发明实施例提供的技术方案。
图1为本发明一个实施例提供的抗台风风电机组的结构示意图。如图1所示,该实施例的抗台风风电机组包括叶轮1、机舱2、塔筒5、控制系统6、偏航系统3、液压系统和风况采集设备4,还包括风电机组后备电源装置7。其中,风电机组后备电源装置7可以放置在机舱2内、塔筒5内或塔筒5外,风电机组后备电源装置7在电网正常时进行充电,在电网失电时为风电机组中的用电设备提供持续供电。
具体地,风电机组后备电源装置7可以包括能够进行AC/DC转换的不间断电源701和化学电池组702。其中,不间断电源701的输入为交流电(Alternating Current,简称AC),输出为直流电(Direct Current,简称DC),具有较宽的输入范围,输出电源转换效率高,能够有效节能。
图2为图1所示的抗台风风电机组的抗台风控制方法的流程图。如图2所示,上述实施例的抗台风风电机组的抗台风控制方法包括如下步骤:
步骤S11,正常启动抗台风风电机组运行;
步骤S12,通过抗台风风电机组的风况采集设备4采集当前风速信息;
步骤S13,判断当前风速是否大于风电机组的切出风速,若是,进入步骤S14,若否,则返回步骤S12;
步骤S14,抗台风风电机组执行停机动作,保持停机状态;
步骤S15,进一步判断风速是否大于台风定义风速,若是,进入步骤S16,若否,则返回步骤S14;
步骤S16,执行抗台风风电机组台风模式;
步骤S17,控制机组主动偏航,使机组对风角度由0°变成180°,即抗台风风电机组由上风向对风状态转变为下风向对风状态,且保持机组下风向对风状态,此时偏航系统依靠风电机组系统电源供电工作;
步骤S18,判断电网是否正常,若是,返回步骤S17,若否,则进入步骤S19;
步骤S19,将风电机组后备电源装置7投入工作,为机组的偏航系统、液压系统和控制系统等用电设备进行供电,保持机组下风向对风状态;
步骤S20,判断风电机组后备电源装置7的电量是否小于设定值P,若是,进入步骤S21,若否,则返回步骤S19,其中设定值P可根据实际工作需求进行调整;
步骤S21,关闭偏航系统3中的偏航电机,将机组由主动偏航模式切换为被动偏航模式,同时风电机组后备电源装置7仅为控制系统6供电,此时通过叶轮1叶片的尾舵作用,被动调整机舱2的迎风角度。
其中,步骤S14中抗台风风电机组停机动作为:叶片顺浆,释放主轴,使叶轮1自由空转,偏航系统3正常工作,主动偏航保持机组上风向对风状态。
如上所述,在台风来临时,抗台风风电机组由常规状态进入台风模式,具体地,抗台风风电机组进入台风模式的方式可以通过控制系统6自动控制实现,也可以在收到气象台台风预警后通过人工手动控制抗台风风电机组提前进入台风模式。
本发明提供的抗台风风电机组及抗台风控制方法通过在风电机组内部配置独立的风电机组后备电源装置7,使风电机组具备在台风期间电网失电情况下的主动偏航和被动偏航能力;通过采用下风向主动偏航与被动偏航相结合的抗台风控制方法,在电网正常和风电机组后备电源装置7电量充足的情况下采用下风向主动偏航,在电网失电且风电机组后备电源装置电量不足时采用下风向被动偏航,有效地减少了机组对后备电源的依赖和在台风期间从上风向迎风向下风向迎风切换的风险,有效地保证了风电机组在台风期间的生存安全。
本发明的抗台风风电机组及控制方法能够提高风电机组在台风来临期间的稳固性和安全性,保证风电机组在台风期间的生存安全。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。此外,本文中“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中表示的放置状态为参照。
最后应说明的是:以上实施例仅用于说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述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精神和范围。
Claims (5)
1.一种抗台风风电机组,包括叶轮、机舱、塔筒、控制系统、偏航系统、液压系统和风况采集设备,其特征在于,还包括风电机组后备电源装置,其中:所述风电机组后备电源装置放置在所述机舱内、所述塔筒内或所述塔筒外,所述风电机组后备电源装置在电网正常时进行充电,所述风电机组后备电源装置在电网失电时为机组用电设备供电。
2.根据权利要求1所述的抗台风风电机组,其特征在于,所述风电机组后备电源装置包括能够进行AC/DC转换的不间断电源和化学电池组。
3.一种用于如权利要求1至2中任一项所述的抗台风风电机组的抗台风控制方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤S11:正常启动抗台风风电机组运行;
步骤S12:通过风况采集设备采集当前风速信息;
步骤S13:判断风速是否大于风电机组的切出风速,若是,进入步骤步骤S14,若否,则返回步骤步骤S12;
步骤S14:抗台风风电机组执行停机动作,保持停机状态;
步骤S15:判断风速是否大于台风定义风速,若是,进入步骤步骤S16,若否,则返回步骤步骤S14;
步骤S16:抗台风风电机组进入台风模式;
步骤S17:控制机舱主动偏航,使抗台风风电机组由上风向对风状态转变为下风向对风状态,并保持下风向对风状态;
步骤S18:判断电网是否正常,若是,返回步骤步骤S17,若否,则进入步骤步骤S19;
步骤S19:风电机组后备电源装置投入工作,为机组用电设备供电,保持机组下风向对风状态;
步骤S20:判断风电机组后备电源装置电量是否小于设定值,若是,进入步骤步骤S21,若否,则返回步骤步骤S19;
步骤S21:关闭偏航系统中的偏航电机,将机组由主动偏航模式切换为被动偏航模式,风电机组后备电源装置仅为控制系统供电,通过叶片的尾舵作用,被动调整机舱的迎风角度。
4.根据权利要求3所述的抗台风控制方法,其特征在于,在所述步骤S14中,所述抗台风风电机组停机动作为:叶片顺浆,释放主轴,使叶轮自由空转,偏航系统正常工作,主动偏航保持机组上风向对风状态。
5.根据权利要求3所述的抗台风控制方法,其特征在于,在所述步骤S16中,所述抗台风风电机组进入台风模式通过控制系统自动控制实现或通过人工手动控制实现。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180710 |
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