CN110778453A - 一种风力发电机组偏航容错控制方法、设备及存储介质 - Google Patents

一种风力发电机组偏航容错控制方法、设备及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种风力发电机组偏航容错控制方法、设备及存储介质，该方法包括：在收到偏航请求后正常偏航运行过程中，监测偏航系统是否出现故障；若偏航系统故障时，监测偏航系统故障是否是单套偏航驱动轴故障；若是单套偏航驱动轴故障，则判断该套偏航驱动轴是否为从驱动轴；若是，则切出该从驱动轴，触发偏航系统继续容错偏航；若否，则触发偏航系统停止偏航。本申请当单套偏航驱动轴且为从驱动轴发生故障时，将其切除，其余偏航驱动轴正常容错运行，这样可以保障风力发电机组在某些故障状态下容错运行，实现平稳偏航，提升偏航系统的精准度，同时提高风电机组的利用效率以提升发电量，减少因为偏航系统故障导致的停止运行。

Description

一种风力发电机组偏航容错控制方法、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种风力发电机组偏航容错控制方法、设备及存储介质。
背景技术
目前，风力发电机组偏航系统一般由数套独立的偏航驱动轴组成，每套偏航驱动轴包含偏航电机、偏航减速器及偏航驱动控制回路等零部件，由于每套偏航驱动轴零部件数量多，发生故障的几率较大，单套独立的偏航驱动轴发生故障时，都会导致机组偏航系统故障停止运行，需要停机检修排查故障。
因此，如何减少机组偏航系统由于出现故障导致的停止运行，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风力发电机组偏航容错控制方法、设备及存储介质，可以实现风电机组在某些故障状态下容错运行，提升风电机组的偏航系统可利用效率。其具体方案如下：
一种风力发电机组偏航容错控制方法，包括：
在收到偏航请求后正常偏航运行过程中，监测偏航系统是否出现故障；
若所述偏航系统故障时，监测所述偏航系统故障是否是单套偏航驱动轴故障；
若所述偏航系统故障是单套偏航驱动轴故障，则判断所述偏航驱动轴是否为从驱动轴；
若是，则切出所述从驱动轴，触发所述偏航系统继续容错偏航；若否，则进入容错分配模式，触发所述偏航系统停止偏航。
优选地，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，所述单套偏航驱动轴故障包括：偏航电机超温故障、单个变频器通讯故障、单个变频器上报故障。
优选地，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，所述变频器上报故障包括：变频器过载、偏航电机过载、变频器输出缺相、变频器模块过热、变频器通讯异常、转速测量模块故障、寄存器读写异常、偏航电机对地短路、相间短路。
优选地，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，还包括：
若所述偏航系统故障是单套偏航驱动轴故障，当监测到停止偏航，且偏航电机已刹车时，重新分配偏航驱动轴功能，进入容错运行状态，直至完成目标偏航角度。
优选地，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，还包括：
若所述偏航系统故障是单套偏航驱动轴故障，且所述偏航驱动轴为从驱动轴，当再次收到偏航请求，且监测到所述从驱动轴故障仍未消除时，触发所述偏航系统继续进入容错偏航。
优选地，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，还包括：
若所述偏航系统故障不是单套偏航驱动轴故障，触发所述偏航系统停止偏航，不得容错运行，待故障消除后，继续偏航。
优选地，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，所述偏航系统故障不是单套偏航驱动轴故障时，所述偏航系统故障包括：偏航驱动轴超额故障、整流器故障、偏航速度故障、偏航电机刹车故障、整流器通讯异常、主控制器通讯异常。
优选地，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，还包括：
当所述偏航系统容错偏航时，向风电机组主控制器发出所述偏航系统容错偏航警告状态；
当监测到所述从驱动轴故障消除后，触发所述偏航系统正常偏航。
本发明实施例还提供了一种风力发电机组偏航容错控制设备，包括处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法。
从上述技术方案可以看出，本发明所提供的一种风力发电机组偏航容错控制方法、设备及存储介质，包括：在收到偏航请求后正常偏航运行过程中，监测偏航系统是否出现故障；若偏航系统故障时，监测偏航系统故障是否是单套偏航驱动轴故障；若偏航系统故障是单套偏航驱动轴故障，则判断该套偏航驱动轴是否为从驱动轴；若是，则切出出现故障的从驱动轴，触发偏航系统继续容错偏航；若否，则进入容错分配模式，触发偏航系统停止偏航。
本发明当偏航系统的单套偏航驱动轴出现故障且该套偏航驱动轴为从驱动轴时，将出现故障的从驱动轴切出，其余偏航驱动轴正常容错运行，这样可以保障风力发电机组在某些故障状态下容错运行，实现平稳偏航，提升偏航系统的精准度，同时提高风电机组的利用效率以提升发电量，减少因为偏航系统故障导致的停止运行。
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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的风力发电机组偏航容错控制方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的风力发电机组偏航容错控制方法中偏航系统的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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。
本发明提供一种风力发电机组偏航容错控制方法，如图1所示，包括以下步骤：
S101、收到偏航请求后，正常偏航运行；
S102、监测偏航系统是否出现故障；
若是，则执行步骤S103；
S103、监测偏航系统故障是否是单套偏航驱动轴故障；
若是，则执行步骤S104；
S104、判断该套偏航驱动轴是否为从驱动轴；
若是，则执行步骤S105；若否，则执行步骤S106；
S105、切出出现故障的从驱动轴，触发偏航系统继续容错偏航；
S106、进入容错分配模式，触发偏航系统停止偏航。
在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，当偏航系统的单套偏航驱动轴出现故障且该套偏航驱动轴为从驱动轴时，将出现故障的从驱动轴切出，其余偏航驱动轴正常容错运行，这样可以保障风力发电机组在某些故障状态下容错运行，实现平稳偏航，提升偏航系统的精准度，同时提高风电机组的利用效率以提升发电量，减少因为偏航系统故障导致的停止运行。
可以了解的是，如图2所示，本发明在偏航动作过程中液压刹车完全释放，偏航系统是基于偏航电机提供电磁阻尼，具体由偏航控制器、偏航电机、变频器、偏航减速器、偏航传感器、液压刹车系统等部件构成。风力发电机组中偏航控制器按照主控制器的指令正常偏航运行过程中，检测偏航系统(包括偏航电机、变频器等零部件)的故障；偏航系统正常运行时，偏航驱动轴功能设定为：1个主驱动轴，1个阻尼控制轴，其余为从驱动轴。主驱动轴是指设定偏航电机转速的驱动轴，从驱动轴是指跟随主驱动轴速度运转的驱动轴，阻尼控制轴是指提供偏航保持阻尼的驱动轴。当偏航系统容错运行时，偏航驱动轴功能同样分配为：1个主驱动轴，1个阻尼控制轴，其余为从驱动轴。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，单套偏航驱动轴故障可以包括：偏航电机超温故障、单个变频器通讯故障、单个变频器上报故障。当偏航控制器检测到单套偏航驱动轴出现这些故障时，可进入容错运行状态。
需要说明的是，本发明中的偏航电机为交流异步电动机，具体地，偏航电机为带转速测量模块的变频器调速异步电动机；每个偏航电机由一个独立的二象限变频器控制驱动。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，上述变频器上报故障可以包括：变频器过载、偏航电机过载、变频器输出缺相、变频器模块过热、变频器通讯异常、转速测量模块故障、寄存器读写异常、偏航电机对地短路、相间短路。该变频器上报故障还可以包括其他故障，在此不做赘述。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，还可以包括：
若偏航系统故障是单套偏航驱动轴故障，当监测到停止偏航，且偏航电机已刹车时，重新分配偏航驱动轴功能(1个主驱动轴，1个阻尼控制轴，其余为从驱动轴)，重新启动偏航，进入容错运行状态，直至完成目标偏航角度。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，还可以包括：
若偏航系统故障是单套偏航驱动轴故障，且该套偏航驱动轴为从驱动轴，当再次收到偏航请求，且监测到从驱动轴故障仍未消除时，触发偏航系统继续进入容错偏航。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，还可以包括：
若偏航系统故障不是单套偏航驱动轴故障，触发偏航系统停止偏航，不得容错运行，待故障消除后，继续偏航。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，偏航系统故障不是单套偏航驱动轴故障时，偏航系统故障可以包括：偏航驱动轴超额故障(故障轴超过2个)、整流器故障、偏航速度故障、偏航电机刹车故障、整流器通讯异常、主控制器通讯异常。也就是说，当偏航控制器监测到偏航系统出现这些故障时，系统停止偏航，不得容错运行，待故障消除后，可继续偏航。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述风力发电机组偏航容错控制方法中，还可以包括：
当偏航系统容错偏航时，向风电机组主控制器发出偏航系统容错偏航警告状态；当监测到从驱动轴故障消除后，触发偏航系统正常偏航。
相应的，本发明实施例还公开了一种风力发电机组偏航容错控制设备，包括处理器和存储器；其中，处理器执行存储器中保存的计算机程序时实现前述实施例公开的风力发电机组偏航容错控制方法。
关于上述方法更加具体的过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
进一步地，本发明还公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；计算机程序被处理器执行时实现前述公开的风力发电机组偏航容错控制方法。
关于上述方法更加具体的过程可以参考前述实施例中公开的相应内容，在此不再进行赘述。
本说明书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它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置、设备、存储介质而言，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。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
本发明实施例提供的一种风力发电机组偏航容错控制方法、设备及存储介质，包括：在收到偏航请求后正常偏航运行过程中，监测偏航系统是否出现故障；若偏航系统故障时，监测偏航系统故障是否是单套偏航驱动轴故障；若偏航系统故障是单套偏航驱动轴故障，则判断该套偏航驱动轴是否为从驱动轴；若是，则切出出现故障的从驱动轴，触发偏航系统继续容错偏航；若否，则进入容错分配模式，触发偏航系统停止偏航。当偏航系统的单套偏航驱动轴出现故障且该套偏航驱动轴为从驱动轴时，将出现故障的从驱动轴切出，其余偏航驱动轴正常容错运行，这样可以保障风力发电机组在某些故障状态下容错运行，实现平稳偏航，提升偏航系统的精准度，同时提高风电机组的利用效率以提升发电量，减少因为偏航系统故障导致的停止运行。
最后，还需要说明的是，在本文中，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。
以上对本发明所提供的风力发电机组偏航容错控制方法、设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种风力发电机组偏航容错控制方法，其特征在于，包括：
在收到偏航请求后正常偏航运行过程中，监测偏航系统是否出现故障；
若所述偏航系统故障时，监测所述偏航系统故障是否是单套偏航驱动轴故障；
若所述偏航系统故障是单套偏航驱动轴故障，则判断所述偏航驱动轴是否为从驱动轴；
若是，则切出所述从驱动轴，触发所述偏航系统继续容错偏航；若否，则进入容错分配模式，触发所述偏航系统停止偏航。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组偏航容错控制方法，其特征在于，所述单套偏航驱动轴故障包括：偏航电机超温故障、单个变频器通讯故障、单个变频器上报故障。
3.根据权利要求2所述的风力发电机组偏航容错控制方法，其特征在于，所述变频器上报故障包括：变频器过载、偏航电机过载、变频器输出缺相、变频器模块过热、变频器通讯异常、转速测量模块故障、寄存器读写异常、偏航电机对地短路、相间短路。
4.根据权利要求3所述的风力发电机组偏航容错控制方法，其特征在于，还包括：
若所述偏航系统故障是单套偏航驱动轴故障，当监测到停止偏航，且偏航电机已刹车时，重新分配偏航驱动轴功能，进入容错运行状态，直至完成目标偏航角度。
5.根据权利要求4所述的风力发电机组偏航容错控制方法，其特征在于，还包括：
若所述偏航系统故障是单套偏航驱动轴故障，且所述偏航驱动轴为从驱动轴，当再次收到偏航请求，且监测到所述从驱动轴故障仍未消除时，触发所述偏航系统继续进入容错偏航。
6.根据权利要求5所述的风力发电机组偏航容错控制方法，其特征在于，还包括：
若所述偏航系统故障不是单套偏航驱动轴故障，触发所述偏航系统停止偏航，不得容错运行，待故障消除后，继续偏航。
7.根据权利要求6所述的风力发电机组偏航容错控制方法，其特征在于，所述偏航系统故障不是单套偏航驱动轴故障时，所述偏航系统故障包括：偏航驱动轴超额故障、整流器故障、偏航速度故障、偏航电机刹车故障、整流器通讯异常、主控制器通讯异常。
8.根据权利要求5所述的风力发电机组偏航容错控制方法，其特征在于，还包括：
当所述偏航系统容错偏航时，向风电机组主控制器发出所述偏航系统容错偏航警告状态；
当监测到所述从驱动轴故障消除后，触发所述偏航系统正常偏航。
9.一种风力发电机组偏航容错控制设备，其特征在于，包括处理器和存储器，其中，所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述的风力发电机组偏航容错控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的风力发电机组偏航容错控制方法。
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