CN112253384B - 一种风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法。具体的，双驱变桨系统发生主驱动器和从驱动器之间通讯故障后，包括以下步骤：对收桨故障类型进行判断；根据不同的收桨故障类型分别按预设的安全收桨控制策略进行收桨操作。单条驱动回路发生故障后，非故障驱动回路的驱动器为故障回路驱动电机制动器提供电源；松开状态异常驱动器所带电机刹车，非故障驱动器机组进行收桨操作。本发明可以解决现有技术中存在的双驱变桨系统使用现有的单驱变桨系统安全控制策略，当驱动回路同时发生通讯故障，将可能会导致机组无法完成收桨的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法。
背景技术
变桨系统作为大型风电机组控制系统的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。衡量变桨系统安全性最重要的标准是在各种失效模式下变桨系统的收桨能力。
随着全球海上风力发电机组逐步迈入大机组时代，国内外各风力发电机组整机商纷纷研制推出大功率海上风力发电机组。对于大功率海上风力发电机组的变桨系统而言，机组功率等级增加，叶片加长，载荷急剧增大。当叶片的质量过大，单个变桨驱动电机已经无法单独满足驱动叶片的需求力矩，因此需要用两个电机同时驱动一个叶片，即使用一种双驱变桨系统。
对于双驱变桨系统在收桨时，如果使用单驱变桨系统的安全控制策略，当驱动回路出现故障后，故障面的桨叶将无法执行收桨，只能依靠另外两只叶片的变桨驱动系统将桨叶收回，保障机组安全。如果驱动回路同时发生故障，将可能会导致机组无法完成收桨，造成飞车或倒塔事故。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提出一种风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法，以解决现有技术中存在的双驱变桨系统使用现有的单驱变桨系统安全控制策略，当驱动回路同时发生通讯故障，将可能会导致机组无法完成收桨的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
第一方面，提供了一种风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法；
在第一种可实现方式中，包括以下步骤：
双驱变桨系统发生主从通讯故障后，对故障类型进行判断；
根据不同的故障类型分别按预设的安全收桨控制策略进行收桨操作。
结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，故障类型包括桨叶角未知类故障、通讯故障、投刹车类故障。
结合第二种可实现方式，在第三种可实现方式中，对于桨叶角未知类故障，安全收桨控制策略为主驱动器控制收桨。
结合第二种可实现方式，在第四种可实现方式中，对于通讯故障，安全收桨控制策略为主驱动器控制收桨。
结合第二种可实现方式，在第五种可实现方式中，对于投刹车类故障，安全收桨控制策略为主驱动器、从驱动器共同控制收桨。
结合第一种可实现方式，在第六种可实现方式中，还包括以下步骤：
单条驱动回路发生故障后，非故障驱动回路的驱动器为故障回路驱动电机制动器提供电源；
松开状态异常驱动器所带电机刹车，非故障驱动器机组进行收桨操作。
结合第六种可实现方式，在第七种可实现方式中，主驱动器分别和主驱动电机制动器、从驱动电机制动器相连接，从驱动器分别和主驱动电机制动器、从驱动电机制动器相连接。
第二方面，在第八种可实现方式中，提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现第一到第七任意一种可实现方式提供的风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法。
第三方面，提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，在第九种可实现方式中，计算机程序程序被处理器执行时实现第一到第七任意一种可实现方式提供的风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法。
由上述技术方案可知，本发明的有益技术效果如下：
1.使用本发明的控制方法，可以实现单个面的双驱回路中任意一驱动回路均有能力保证安全收桨；即使某一个驱动回路发生故障，也不影响变桨系统安全收桨。
2. 将安全收桨逻辑与双驱变桨系统相结合，在双驱变桨系统故障点增加的情况下，实现对双驱变桨系统安全收桨的控制，提高双驱变桨系统收桨可靠性，保障机组安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例1的双驱变桨系统基本结构示意图；
图2为本发明实施例1的双驱变桨系统电机刹车回路示意图；
图3为本发明实施例1主从通讯故障后的安全收桨控制策略示意图；
图4为本发明实施例1单条驱动回路故障下互松刹车控制策略示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1
以下对实施例1工作原理进行详细说明：
双驱变桨系统的基本结构示意图如图1所示，当风力发电机组的双驱变桨系统需要收桨时，对于控制主驱动电路和控制从驱动电路，收桨指令均是依顺次经过位置控制器、速度控制器、电流控制器、驱动器、驱动电机（主驱动电路为主驱动电机、从驱动电路为从驱动电机）、减速箱，然后驱动变桨系统的轴承，实现收桨。在进行刹车时，双驱变桨系统的电机刹车回路，如图2所示。
在本实施例中，安全收桨控制方法分为两大类，分别是：1、基于主从拓扑结构的双驱变桨系统，主从通讯故障后的安全收桨控制。2、单条驱动回路故障下的安全收桨控制。
对于第一种情况，基于主从拓扑结构的双驱变桨系统，主从通讯故障后的安全收桨控制，风力发电机组主控系统与变桨系统是通过CANBUS总线的通讯方式完成主控与变桨系统之间的信息交互，主从驱动器之间也需要通过CANBUS总线完成通讯和信息共享，当双驱变桨系统内部出现主从通讯故障后，需要进行安全收桨控制时，如果主驱动器与主控系统之间的通讯仍然正常，那么主驱动器接管对系统的控制，从驱动器将电机刹车打开即可。具体的，控制逻辑如图3所示，当变桨系统正常运行时，主驱动器、从驱动器同步控制收桨。当出现主从通讯故障时，触发主控系统的故障类型判断工作，根据不同的故障类型分别按预设的安全收桨控制策略进行收桨操作。对于桨叶角未知类故障，安全收桨控制策略为主驱动器控制收桨；对于通讯故障，安全收桨控制策略为主驱动器控制收桨；对于其它投刹车类故障，安全收桨控制策略为主驱动器、从驱动器共同控制收桨。
对于第二种情况，单条驱动回路故障下的安全收桨控制，当主驱动器或从驱动器内部出现严重故障，比如：驱动器过流故障、驱动器直流母线电压过高故障等时，继续运行可能会导致驱动器损坏的故障。控制逻辑如图4所示，驱动器会投入刹车并关闭输出，此时主从驱动器设计为可以相互为对方的电机制动器提供电源，松开状态异常驱动器所带电机刹车，由非故障驱动器机组完成收桨动作。
实施例2
提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现实施例1中提供的风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法。
实施例3
提供了一种计算机可读存储介质，存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时，可以实现实施例1中提供的风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法。
最后应说明的是：以上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，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (5)
1.一种风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法，其特征在于，基于主从拓扑结构的双驱变桨系统，风力发电机组主控系统与变桨系统通过CANBUS总线的通讯方式完成主控与变桨系统之间的信息交互，主从驱动器之间通过CANBUS总线完成通讯和信息共享；控制方法包括以下步骤：
双驱变桨系统发生主从通讯故障后，对故障类型进行判断；所述的故障类型包括桨叶角未知类故障、投刹车类故障；
根据不同的故障类型分别按预设的安全收桨控制策略进行收桨操作；对于桨叶角未知类故障，安全收桨控制策略为主驱动器控制收桨；对于投刹车类故障，安全收桨控制策略为主驱动器、从驱动器共同控制收桨。
2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
单条驱动回路发生故障后，非故障驱动回路的驱动器为故障回路驱动电机制动器提供电源；
松开状态异常驱动器所带电机刹车，由非故障驱动器机组进行收桨操作。
3.根据权利要求２所述的一种风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法，其特征在于：主驱动器分别和主驱动电机制动器、从驱动电机制动器相连接，从驱动器分别和主驱动电机制动器、从驱动电机制动器相连接。
4.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现权利要求1-３中任意一种所述的风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法。
5.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-３中任意一种所述的风力发电机组双驱变桨系统安全收桨控制方法。
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