CN109869285A - 一种风力发电机组转子刹车的检测方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种风力发电机组转子刹车的检测方法，在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令；根据刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断转子刹车是否处于松闸状态；若否，则判定转子刹车故障；若是，则根据转速传感器检测并发送的风力发电机组启动加速后在叶片转动到预设角度时的转速，判断转速是否大于预设转速；若否，则判定转子刹车故障；若是，则判定转子刹车正常。本申请在风力发电机组启动加速过程中，通过对启动加速前发送的松闸命令进行速度验测来判定转子刹车是否故障，因此具有较高的准确性，并且不会影响到风力发电机组的正常输出。本申请还公开了一种风力发电机组转子刹车的检测装置，同样具有上述有益效果。

Description

一种风力发电机组转子刹车的检测方法及装置

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风力发电机组转子刹车的检测方法及装置。

背景技术

随着风力发电技术的发展，风力发电近年来在我国得到了大力推广和应用。对于风力发电机组来说，转子刹车在保护机组安全、防止风轮飞车方面具有十分重要的作用，因而，对风力发电机组转子刹车进行有效的检测是非常必要的。

风力发电机组转子刹车一般是由电磁阀等执行元件在控制器的作用下来控制是否投入的。现有技术中在对风力发电机组转子刹车进行检测时，一般只是通过传感器利用一些简单的检测信号对刹车状态进行检测，因而可靠性较低，可能会导致转子刹车意外投入。一旦转子刹车意外投入，运转中的风力发电机组将出现转子刹车盘与刹车片剧烈摩擦生热的现象，严重时甚至会发生机组倒塌或者机舱着火等灾难性事故。此外，现有技术中还有一些检测方法采用了十分复杂的检测策略，因而导致发电量的降低，影响了风力发电机组的正常运行。

由此可见，采用何种风力发电机组转子刹车的检测方法及装置，以便在不影响风力发电机组正常运行的情况下提高检测结果的准确性，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种风力发电机组转子刹车的检测方法及装置，以便在不影响风力发电机组正常运行的情况下提高检测结果的准确性。

为解决上述技术问题，本申请提供一种风力发电机组转子刹车的检测方法，包括：

在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令；

根据刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于松闸状态；

若否，则判定所述转子刹车故障；

若是，则根据转速传感器检测并发送的所述风力发电机组启动加速后在叶片转动到预设角度时的转速，判断所述转速是否大于预设转速；

若否，则判定所述转子刹车故障；

若是，则判定所述转子刹车正常。

可选地，在所述在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令之前，还包括：

向所述转子刹车发送抱闸指令；

根据所述刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于抱闸状态；

若否，则判定所述转子刹车故障；

若是，则执行所述在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令的步骤。

可选地，还包括：

在所述判定所述转子刹车故障或者所述判定所述转子刹车正常之后，将判定结果发送到显示装置进行显示。

可选地，所述刹车状态信号为两路互锁信号。

可选地，在所述判定所述转子刹车正常之后还包括：

在所述风力发电机组启动加速完成之后，持续根据所述刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于松闸状态。

本申请还提供了一种风力发电机组转子刹车的检测装置，包括：

指令模块：用于在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令；

刹车检测模块：用于在所述指令模块向所述转子刹车发送所述松闸指令之后，根据刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于松闸状态；若否，则判定所述转子刹车故障；

转速检测模块：用于当所述刹车检测模块判定所述转子刹车在接收到所述松闸指令后处于松闸状态后，根据转速传感器检测并发送的所述风力发电机组启动加速后在叶片转动到预设角度时的转速，判断所述转速是否大于预设转速；若否，则判定所述转子刹车故障；若是，则判定所述转子刹车正常。

可选地，所述指令模块还用于：

在所述在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令之前，向所述转子刹车发送抱闸指令；

所述刹车检测模块还用于：

在所述指令模块向所述转子刹车发送所述抱闸指令之后，根据所述刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于抱闸状态；若否，则判定所述转子刹车故障；

所述指令模块具体用于：

当所述刹车检测模块判定所述转子刹车在接收到所述抱闸指令后处于抱闸状态后，在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令。

可选地，还包括：

发送模块：用于在所述刹车检测模块或者所述转速检测模块判定所述转子刹车故障或者正常之后，将判定结果发送到显示装置进行显示。

可选地，所述刹车状态信号为两路互锁信号。

可选地，所述刹车检测模块还用于：

在所述转速检测模块判定所述转子刹车正常之后，持续根据所述刹车传感器在所述风力发电机组启动加速完成之后检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于松闸状态。

本申请所提供的风力发电机组转子刹车的检测方法包括：在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令；根据刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于松闸状态；若否，则判定所述转子刹车故障；若是，则根据转速传感器检测并发送的所述风力发电机组启动加速后在叶片转动到预设角度时的转速，判断所述转速是否大于预设转速；若否，则判定所述转子刹车故障；若是，则判定所述转子刹车正常。

可见，相比于现有技术，本申请所提供的风力发电机组转子刹车的检测方法，在风力发电机组启动加速过程中，通过对风力发电机组启动加速前发送的松闸命令进行速度验测，即通过判断风力发电机组的转速是否合理来判定转子刹车是否出现故障，因此，相比于简单的刹车传感器检测具有较高的准确性，并且可以有效防止风力发电机组在抱闸状态下启机。同时，本申请所提供的风力发电机组转子刹车的检测方法不会影响到风力发电机组正常运行时的输出。由此可见，本申请可以在不影响风力发电机组正常运行的情况下，提高对转子刹车检测的精确度。本申请所提供的风力发电机组转子刹车的检测装置可以实现上述风力发电机组转子刹车的检测方法，同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明现有技术和本申请实施例中的技术方案，下面将对现有技术和本申请实施例描述中需要使用的附图作简要的介绍。当然，下面有关本申请实施例的附图描述的仅仅是本申请中的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图，所获得的其他附图也属于本申请的保护范围。

图1为本申请实施例所提供的一种风力发电机组转子刹车的检测方法的流程图；

图2为本申请实施例所提供的一种风力发电机组转子刹车的检测装置的结构框图。

具体实施方式

本申请的核心在于提供一种风力发电机组转子刹车的检测方法及装置，以便在不影响风力发电机组正常运行的情况下提高检测结果的准确性。

为了对本申请实施例中的技术方案进行更加清楚、完整地描述，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行介绍。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种风力发电机组转子刹车的检测方法的流程图，主要包括以下步骤：

步骤1：在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令。

具体地，为了准确地对风力发电机组的转子刹车进行检测，本申请在风力发电机组的启动加速过程中进行速度验测，以便在风力发电机组真正运行之前发现故障问题，避免灾难事故的发生。正常情况下，风力发电机组在启动加速之前转子刹车应当是未投入的，即其应当处于松闸状态。因此，在启动加速之前，可以首先向转子刹车发送松闸指令，以便转子刹车中的执行器(一般为电磁阀等)在接收到该松闸指令后控制转子刹车进行松闸。

步骤2：根据刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断转子刹车是否处于松闸状态；若否，则进入步骤4；若是，则进入步骤3。

这里所说的刹车传感器一般为压力传感器。气路中压力的检测结果，即所说的刹车状态信号，可以间接反映出转子刹车中的执行器是否动作，进而可以体现转子刹车是否投入。当经过步骤1向转子刹车发送了松闸指令之后，若转子刹车正常，则此时的转子刹车应当处于松闸状态，否则反之。因此，当检测到转自刹车处于非松闸状态时，说明转子刹车必定故障，即可以进入步骤4。另一方面，若发现转子刹车处于松闸状态，为了进一步确认转子刹车的状态，可以进入步骤3。

步骤3：根据转速传感器检测并发送的风力发电机组启动加速后在叶片转动到预设角度时的转速，判断转速是否大于预设转速；若否，进入步骤4；若是，进入步骤5。

为了避免刹车传感器误判等情况的干扰，在经步骤2之后可以对风力发电机组进行速度检测以确认转子刹车状态。对于转子刹车处于松闸状态的风力发电机组，当其启动加速后，叶片转动了一定角度后，风力发电机组的转速应当升至某一理论转速。因此，对于叶片转动了预设角度时的风力发电机组，其转速应当至少大于某个预设转速；考虑到摩擦等因素，该预设转速可以略小于该预设角度所对应的理论转速。具体将该预设角度及其预设转速设为何值，可由本领域技术人员自行选择并设置，本申请实施例对此并不进行限定。

由于该速度检测是发生在风力发电机组启动加速过程的初始阶段，机组转速较低，因此，即使此时的转子刹车处于抱闸状态也不会对机组造成巨大损害，并可以准确有效地检测出转子刹车的状态。当转速传感器检测到的实际的转速不大于预设转速时，说明此时的转子刹车并非处于松闸状态，即步骤1所输入的松闸指令没有效果，因此可以进入步骤4，判定转子刹车故障。而若转速传感器检测到的实际的转速大于预设转速，则说明此时的转子刹车处于松闸状态，因而是正常的。

步骤4：判定转子刹车故障。

步骤5：判定转子刹车正常。

可见，本申请实施例所提供的风力发电机组转子刹车的检测方法，在风力发电机组启动加速过程中，通过对风力发电机组启动加速前发送的松闸命令进行速度验测，即通过判断风力发电机组的转速是否合理来判定转子刹车是否出现故障，因此，相比于简单的刹车传感器检测具有较高的准确性，并且可以有效防止风力发电机组在抱闸状态下启机。同时，本申请所提供的风力发电机组转子刹车的检测方法不会影响到风力发电机组正常运行时的输出。由此可见，本申请可以在不影响风力发电机组正常运行的情况下，提高对转子刹车检测的精确度。

本申请所提供的风力发电机组转子刹车的检测方法，在上述实施例的基础上：

作为一种优选实施例，在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令之前，还包括：

向转子刹车发送抱闸指令；

根据刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断转子刹车是否处于抱闸状态；

若否，则判定转子刹车故障；

若是，则执行在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令的步骤。

具体地，在进行转子刹车对松闸命令的执行结果的验测之前，还可以进行转子刹车对抱闸命令的执行结果进行验测，以进一步提高检测的准确性。向转子刹车发送抱闸命令之后，利用刹车传感器检测转子刹车的投入状态，进而可以根据检测到的刹车状态信号来判断转子刹车是否处于抱闸状态。

作为一种优选实施例，还包括：

在判定转子刹车故障或者判定转子刹车正常之后，将判定结果发送到显示装置进行显示。

具体地，该显示装置可以采用如指示灯、文字或者语音提醒等多种方式进行显示，具体可由本领域技术人员自行选择并实现，本申请实施例对此并不进行限定。

作为一种优选实施例，刹车状态信号为两路互锁信号。

所说的两路互锁信号，即一高一低的两路开关量信号，相比于单路信号，其信号误判的可能性更低，因而结果更加真实可靠。

作为一种优选实施例，在判定转子刹车正常之后还包括：

在风力发电机组启动加速完成之后，持续根据刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断转子刹车是否处于松闸状态。

具体地，为了时刻对转子刹车进行检测，在启动加速完成之后，可以仍然利用刹车传感器对转子刹车的状态进行检测判定，以便用户随时了解转子刹车的投入情况。

下面对本申请实施例所提供的风力发电机组转子刹车的检测装置进行介绍。

请参阅图2，图2为本申请所提供的一种风力发电机组转子刹车的检测装置的结构框图；包括指令模块1、刹车检测模块2和转速检测模块3；

指令模块1用于在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令；

刹车检测模块2用于在指令模块1向转子刹车发送松闸指令之后，根据刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断转子刹车是否处于松闸状态；若否，则判定转子刹车故障；

转速检测模块3用于当刹车检测模块2判定转子刹车在接收到松闸指令后处于松闸状态后，根据转速传感器检测并发送的风力发电机组启动加速后在叶片转动到预设角度时的转速，判断转速是否大于预设转速；若否，则判定转子刹车故障；若是，则判定转子刹车正常。

可见，本申请所提供的风力发电机组转子刹车的检测装置，在风力发电机组启动加速过程中，通过对风力发电机组启动加速前发送的松闸命令进行速度验测，即通过判断风力发电机组的转速是否合理来判定转子刹车是否出现故障，因此，相比于简单的刹车传感器检测具有较高的准确性，并且可以有效防止风力发电机组在抱闸状态下启机。同时，本申请所提供的风力发电机组转子刹车的检测方法不会影响到风力发电机组正常运行时的输出。由此可见，本申请可以在不影响风力发电机组正常运行的情况下，提高对转子刹车检测的精确度。

本申请所提供的风力发电机组转子刹车的检测装置，在上述实施例的基础上：

作为一种优选实施例，指令模块1还用于：

在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令之前，向转子刹车发送抱闸指令；

刹车检测模块2还用于：

在指令模块向转子刹车发送抱闸指令之后，根据刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断转子刹车是否处于抱闸状态；若否，则判定转子刹车故障；

指令模块1具体用于：

当刹车检测模块2判定转子刹车在接收到抱闸指令后处于抱闸状态后，在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令。

作为一种优选实施例，还包括发送模块4：

发送模块4用于在刹车检测模块2或者转速检测模块3判定转子刹车故障或者正常之后，将判定结果发送到显示装置进行显示。

作为一种优选实施例，刹车状态信号为两路互锁信号。

作为一种优选实施例，刹车检测模块2还用于：

在转速检测模块3判定转子刹车正常之后，持续根据刹车传感器在风力发电机组启动加速完成之后检测并发送的刹车状态信号，判断转子刹车是否处于松闸状态。

本申请所提供的风力发电机组转子刹车的检测装置的具体实施方式与上文所描述的风力发电机组转子刹车的检测方法可相互对应参照，这里就不再赘述。

本申请中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

以上对本申请所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种风力发电机组转子刹车的检测方法，其特征在于，包括：

在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令；

根据刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于松闸状态；

若否，则判定所述转子刹车故障；

若是，则根据转速传感器检测并发送的所述风力发电机组启动加速后在叶片转动到预设角度时的转速，判断所述转速是否大于预设转速；

若否，则判定所述转子刹车故障；

若是，则判定所述转子刹车正常。

2.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，在所述在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令之前，还包括：

向所述转子刹车发送抱闸指令；

根据所述刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于抱闸状态；

若否，则判定所述转子刹车故障；

若是，则执行所述在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令的步骤。

3.根据权利要求1所述的检测方法，其特征在于，还包括：

在所述判定所述转子刹车故障或者所述判定所述转子刹车正常之后，将判定结果发送到显示装置进行显示。

4.根据权利要求1至3任一项所述的检测方法，其特征在于，所述刹车状态信号为两路互锁信号。

5.根据权利要求4所述的检测方法，其特征在于，在所述判定所述转子刹车正常之后还包括：

在所述风力发电机组启动加速完成之后，持续根据所述刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于松闸状态。

6.一种风力发电机组转子刹车的检测装置，其特征在于，包括：

指令模块：用于在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令；

刹车检测模块：用于在所述指令模块向所述转子刹车发送所述松闸指令之后，根据刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于松闸状态；若否，则判定所述转子刹车故障；

转速检测模块：用于当所述刹车检测模块判定所述转子刹车在接收到所述松闸指令后处于松闸状态后，根据转速传感器检测并发送的所述风力发电机组启动加速后在叶片转动到预设角度时的转速，判断所述转速是否大于预设转速；若否，则判定所述转子刹车故障；若是，则判定所述转子刹车正常。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，所述指令模块还用于：

在所述在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令之前，向所述转子刹车发送抱闸指令；

所述刹车检测模块还用于：

在所述指令模块向所述转子刹车发送所述抱闸指令之后，根据所述刹车传感器检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于抱闸状态；若否，则判定所述转子刹车故障；

所述指令模块具体用于：

当所述刹车检测模块判定所述转子刹车在接收到所述抱闸指令后处于抱闸状态后，在风力发电机组启动加速之前向转子刹车发送松闸指令。

8.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于，还包括：

发送模块：用于在所述刹车检测模块或者所述转速检测模块判定所述转子刹车故障或者正常之后，将判定结果发送到显示装置进行显示。

9.根据权利要求6至8任一项所述的检测装置，其特征在于，所述刹车状态信号为两路互锁信号。

10.根据权利要求9所述的检测装置，其特征在于，所述刹车检测模块还用于：

在所述转速检测模块判定所述转子刹车正常之后，持续根据所述刹车传感器在所述风力发电机组启动加速完成之后检测并发送的刹车状态信号，判断所述转子刹车是否处于松闸状态。