CN111749846A - 一种风力发电机组偏航控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风力发电机组偏航控制方法，首先，机组在自动偏航模式下，当满足风向条件时，开始自动偏航，并进行偏航阻尼压力调节，等待T1秒后松开电磁抱闸，再等待T2秒后启动偏航电机；根据偏航驱动的设定偏航速率与实际速率的差值，经过PID控制器得到偏航阻尼压力P2，将P2与默认偏航阻尼压力P1相加，并做限幅处理得到最终的偏航阻尼压力设定值P，将该压力设定值P传给液压系统，液压系统将当前阻尼压力调到该值，进行偏航控制。本发明在自动对风偏航过程中根据实际偏航速度与设定偏航速度的差值动态调节偏航阻尼压力，形成闭环控制，防止偏航过程出现阻滞及超速现象，确保偏航过程的平滑性，减小偏航载荷。

Description

一种风力发电机组偏航控制方法
技术领域
本发明涉及风力发电机组偏航控制的技术领域，尤其是指一种风力发电机组偏航控制方法。
背景技术
业内习知，偏航系统作为风力发电机组的重要组成部分，它具有自动对风、刹车、偏航限位等功能，目前大都采用液压控制的主动偏航方式。在机组自动对风时，根据风向进行偏航动作，此时偏航系统带有一定的阻尼压力，来确保偏航过程的平滑性。但随着运行的时间增加，阻尼力压力会发生偏移，可能造成偏航出现阻滞或超速，另外当偏航过程中，出现极端风况时，也可能会造成偏航阻滞或过速，致使偏航过程不平滑，对机组形成冲击，导致机组振动加大，影响机组运行的安全性和稳定性。其中，偏航阻滞指实际偏航速度小于设定偏航速度，偏航超速指实际偏航速度大于设定偏航速度。
针对此现象，目前常用的偏航控制方法为零压偏航或根据风速和风向调节偏航阻尼压力的变压力偏航控制方法。这些方法需要精确的风速和风向测量，且无法形成闭环控制，难以确保偏航过程的平滑性。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种风力发电机组偏航控制方法，可以确保偏航对风过程的平稳性。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种风力发电机组偏航控制方法，包括以下步骤：
1)开始自动偏航：
机组运行在自动偏航模式下，当满足风向条件时，开始自动偏航，并进行偏航阻尼压力调节，默认阻尼压力为P1，等待T1秒后松开其偏航系统的电磁抱闸，再等待T2秒后启动偏航系统的偏航电机；其中，不同机型的P1取值不同，为偏航刹车阻尼压力的10％-30％，T1根据偏航阻尼调节速率进行确定，确保不会在大偏航阻尼压力下松开电磁抱闸，T2根据电磁抱闸松开所需时间进行确定，确保在电磁抱闸松开后及时启动偏航电机；
2)根据偏航速度，动态调节偏航阻尼压力，形成闭环控制：
机组的主控系统(PLC)根据偏航系统的偏航编码器的位置信息，得到实际偏航速度，并将该实际偏航速度与偏航驱动的设定偏航速度进行比较，得到偏航速度误差，然后将误差值输入到机组的PID控制器，得到需调节的偏航阻尼压力P2，将P2与默认偏航阻尼压力P1相加，并做限幅处理，得到最终的偏航阻尼压力设定值P，再将该偏航阻尼压力设定值P传给机组的液压系统，由液压系统将当前阻尼压力调到设定值P来控制偏航系统动作。
在步骤2)中，做限幅处理时，偏航阻尼压力的限幅下限值为0bar，上限值为40％的偏航刹车阻尼压力。
本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：
本发明方法在自动对风偏航过程中根据实际偏航速度与设定偏航速度的差值动态调节偏航阻尼压力，形成闭环控制，防止偏航过程出现阻滞及超速现象，确保偏航过程的平滑性，减小偏航载荷，具有实际应用价值，值得推广。
附图说明
图1为本发明逻辑流程示意图。
图2为本发明的控制架构图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
参见图1和图2所示，本实施例所提供的风力发电机组偏航控制方法，包括以下步骤：
1)开始自动偏航：
机组运行在自动偏航模式下，当满足风向条件时，开始自动偏航，并进行偏航阻尼压力调节，默认阻尼压力为P1，等待T1秒后松开其偏航系统的电磁抱闸，再等待T2秒后启动偏航系统的偏航电机；其中，不同机型的P1取值不同，一般为偏航刹车阻尼压力的10％-30％，T1根据偏航阻尼调节速率进行确定，确保不会在大偏航阻尼压力下松开电磁抱闸，T2根据电磁抱闸松开所需时间进行确定，确保在电磁抱闸松开后及时启动偏航电机。
2)根据偏航速度，动态调节偏航阻尼压力，形成闭环控制：
机组的主控系统(PLC)根据偏航系统的偏航编码器的位置信息，得到实际偏航速度，并将该实际偏航速度与偏航驱动的设定偏航速度进行比较，得到偏航速度误差，然后将误差值输入到机组的PID控制器，得到需调节的偏航阻尼压力P2，将P2与默认偏航阻尼压力P1相加，并做限幅处理，得到最终的偏航阻尼压力设定值P，再将该偏航阻尼压力设定值P传给机组的液压系统，由液压系统将当前阻尼压力调到设定值P来控制偏航系统动作。其中，做限幅处理时，偏航阻尼压力的限幅下限值为0bar，上限值为40％的偏航刹车阻尼压力。
以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种风力发电机组偏航控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)开始自动偏航：
机组运行在自动偏航模式下，当满足风向条件时，开始自动偏航，并进行偏航阻尼压力调节，默认阻尼压力为P1，等待T1秒后松开其偏航系统的电磁抱闸，再等待T2秒后启动偏航系统的偏航电机；其中，不同机型的P1取值不同，为偏航刹车阻尼压力的10％-30％，T1根据偏航阻尼调节速率进行确定，确保不会在大偏航阻尼压力下松开电磁抱闸，T2根据电磁抱闸松开所需时间进行确定，确保在电磁抱闸松开后及时启动偏航电机；
2)根据偏航速度，动态调节偏航阻尼压力，形成闭环控制：
机组的主控系统根据偏航系统的偏航编码器的位置信息，得到实际偏航速度，并将该实际偏航速度与偏航驱动的设定偏航速度进行比较，得到偏航速度误差，然后将误差值输入到机组的PID控制器，得到需调节的偏航阻尼压力P2，将P2与默认偏航阻尼压力P1相加，并做限幅处理，得到最终的偏航阻尼压力设定值P，再将该偏航阻尼压力设定值P传给机组的液压系统，由液压系统将当前阻尼压力调到设定值P来控制偏航系统动作。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组偏航控制方法，其特征在于：在步骤2)中，做限幅处理时，偏航阻尼压力的限幅下限值为0bar，上限值为40％的偏航刹车阻尼压力。
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