CN112761872B - 风电变桨超速保护方法、装置和风电变桨系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种风电变桨超速保护方法、装置和风电变桨系统，涉及风力发电技术领域，包括：首先根据轮毂与重力感应装置的位置关系，确定叶片的位置；任何基于重力感应装置所对应的叶片的加速度和叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度；叶片与轮毂连接，轮毂用于带动叶片旋转；当轮毂的旋转角速度超出第一阈值时，变桨驱动芯片驱动重力感应装置对应的叶片进行收桨，该方法可以根据轮毂旋转速度对叶片进行及时的收桨控制，缓解了现有风力发电技术存在安全性能较低的问题，实现了提升风电变桨系统安全性能的有益效果。

Description

风电变桨超速保护方法、装置和风电变桨系统
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，尤其是涉及一种风电变桨超速保护方法、装置和风电变桨系统。
背景技术
近年来，可再生能源的开发和利用得到世界各国的广泛关注，其中风力发电作为应用最广泛的可再生能源被广泛研究与利用。伴随风电技术的二十一世纪以来迅猛发展与成熟应用，风电与其他能源的竞争越发激烈。保障运营厂商风机运行安全性稳定性，提高风机的发电能力，降低故障运维时间，通过提升发电性能从而在日益激烈的能源市场中提高效益越发的关键。
目前在大型风力发电机组中，普遍采用变速变桨型风力发电机，但在主控变桨通讯异常、原有安全链失效等情况下，容易产生变桨超速现象，从而造成安全隐患，也就是说，现有风力发电技术存在安全性能较低的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风电变桨超速保护方法、装置和风电变桨系统，以缓解现有技术中存在的风力发电技术安全性能较低的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种风电变桨超速保护方法，该方法包括：根据轮毂与重力感应装置的位置关系，确定叶片的位置；
基于所述重力感应装置所对应的叶片的加速度和所述叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度；所述叶片与所述轮毂连接，所述轮毂用于带动所述叶片旋转；
当所述轮毂的旋转角速度超出第一阈值时，变桨驱动芯片驱动所述重力感应装置对应的叶片进行收桨。
在一些可能的实施方式中，根据轮毂与重力感应装置的位置关系，确定叶片的位置的步骤，包括：
以所述轮毂为中心建立空间直角坐标系；
其中，所述叶片旋转扫过平面的法线方向为所述空间直角坐标系的纵轴方向；所述轮毂做圆周运动的切线方向为所述空间直角坐标系的横轴方向；所述横轴与所述纵轴组成的平面的法线方向为所述空间直角坐标系的竖轴方向；
确定所述轮毂在所述空间直角坐标系内的轮毂坐标；
确定所述重力感应装置在所述空间直角坐标系内的重力感应装置坐标；
基于所述轮毂坐标和所述重力感应装置坐标，确定所述叶片的位置。
在一些可能的实施方式中，基于所述重力感应装置所对应的叶片的加速度和所述叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度的步骤，包括：
确定所述重力感应装置在所述竖轴方向检测到的加速度；所述加速度包括圆周运动的向心加速度分量和重力加速度分量；
基于所述圆周运动的向心加速度分量确定所述轮毂的旋转角速度。
在一些可能的实施方式中，基于所述重力感应装置所对应的叶片的加速度和所述叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度的步骤，包括：
确定所述重力感应装置在所述竖轴方向检测到的加速度；所述加速度包括圆周运动的向心加速度分量和重力加速度分量；
基于所述圆周运动的向心加速度分量确定所述轮毂的旋转角速度。
在一些可能的实施方式中，所述重力感应装置包括：第一重力计、第二重力计和第三重力计；所述叶片包括：第一叶片、第二叶片和第三叶片；所述叶片均匀分布在所述轮毂的外圈上；所述重力感应装置分别与所述叶片对应，分布在所述轮毂内；
所述加速度包括：所述第一重力计、所述第二重力计和所述第三重力计分别在所述竖轴方向检测到的第一加速度、第二加速度和第三加速度；
所述加速度的差值为所述第一加速度与所述第二加速度的差值和所述第二加速度与所述第三加速度的差值。
第二方面，本发明实施例提供了一种风电变桨超速保护装置，该装置包括：
定模块，用于根据轮毂与重力感应装置的位置关系，确定叶片的位置；
计算模块，用于基于所述重力感应装置所对应的叶片的加速度和所述叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度；所述叶片与所述轮毂连接，所述轮毂用于带动所述叶片旋转；
驱动模块，用于当所述轮毂的旋转角速度超出第一阈值时，变桨驱动芯片驱动所述重力感应装置对应的叶片进行收桨。
第三方面，本发明实施例提供了一种风电变桨超速保护系统，应用上述第一方面任一项的方法，包括：第一安全链和重力计超速安全链；所述第一安全链和所述重力计超速保护安全链分别与主控柜中的安全继电器串联；
所述第一安全链与所述重力计超速安全链串联连接；
所述重力计超速安全链包括重力计变桨驱动器，所述重力计变桨驱动器用于检测轮毂转速；
当所述轮毂转速异常时，则断开所述重力计超速安全链的开关，以实现安全链动作保护。
第四方面，本发明实施例提供了一种风电变桨系统，应用上述第一方面任一项的方法，包括：第三方面所述的风电变桨超速保护系统、轮毂、叶片、变桨驱动芯片和重力感应装置；
所述风电变桨超速保护系统与叶片连接，用于通过所述变桨驱动芯片控制所述叶片进行收桨；
所述叶片与所述轮毂连接，所述轮毂用于带动所述叶片旋转；
所述重力感应装置与所述轮毂相对固定，且所述重力感应装置与所述叶片相对应。
第五方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面任一项的方法的步骤。
第六方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，计算机可运行指令促使处理器运行上述第一方面任一项的方法。
本发明提供了一种风电变桨超速保护方法、装置和风电变桨系统，该方法包括：首先根据轮毂与重力感应装置的位置关系，确定叶片的位置；任何基于重力感应装置所对应的叶片的加速度和叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度；叶片与轮毂连接，轮毂用于带动叶片旋转；当轮毂的旋转角速度超出第一阈值时，变桨驱动芯片驱动重力感应装置对应的叶片进行收桨，该方法可以根据轮毂旋转速度对叶片进行及时的收桨控制，缓解了现有风力发电技术存在安全性能较低的问题，实现了提升风电变桨系统安全性能的有益效果。
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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种风电变桨超速保护方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种风电变桨超速保护方法坐标系示意图；
图3为本发明实施例提供的一种风电变桨超速保护系统中的轮毂结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种风电变桨超速保护系统结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种风电变桨超速保护装置结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
近年来，可再生能源的开发和利用得到世界各国的广泛关注，其中风力发电作为应用最广泛的可再生能源被广泛研究与利用。伴随风电技术的二十一世纪以来迅猛发展与成熟应用，风电与其他能源的竞争越发激烈。保障运营厂商风机运行安全性稳定性，提高风机的发电能力，降低故障运维时间，通过提升发电性能从而在日益激烈的能源市场中提高效益越发的关键。目前在大型风力发电机组中，普遍采用变速变桨型风力发电机，但在主控变桨通讯异常、原有安全链失效等情况下，容易产生变桨超速现象，从而造成安全隐患，也就是说，现有风力发电技术存在安全性能较低的问题。
基于此，本发明实施例提供了一种风电变桨超速保护方法、装置和风电变桨系统，通过该方法可以缓解有风力发电技术存在安全性能较低的问题。为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种风电变桨超速保护方法进行详细介绍，参见图1所示的一种风电变桨超速保护方法流程示意图，该方法包括以下步骤S110至S130：
S110：根据轮毂与重力感应装置的位置关系，确定叶片的位置；
其中，重力感应装置可以是用于检测或计算轮毂旋转角速度的装置，例如：重力计、倾角传感器、旋转编码器等。
作为一个具体的示例，重力感应装置可以包括：第一重力计、第二重力计和第三重力计；叶片包括：第一叶片、第二叶片和第三叶片；叶片均匀分布在轮毂的外圈上；重力感应装置分别与叶片对应，分布在轮毂内。
S120：基于重力感应装置所对应的叶片的加速度和叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度；叶片与轮毂连接，轮毂用于带动叶片旋转；
S130：当轮毂的旋转角速度超出第一阈值时，变桨驱动芯片驱动重力感应装置对应的叶片进行收桨。
在一些实施方式中，根据轮毂与重力感应装置的位置关系，确定叶片的位置的步骤，可以包括：
步骤(1)：以轮毂为中心建立空间直角坐标系；
其中，叶片旋转扫过平面的法线方向为空间直角坐标系的纵轴方向；轮毂做圆周运动的切线方向为空间直角坐标系的横轴方向；横轴与纵轴组成的平面的法线方向为空间直角坐标系的竖轴方向；
步骤(2)：确定轮毂在空间直角坐标系内的轮毂坐标；
步骤(3)：确定重力感应装置在空间直角坐标系内的重力感应装置坐标；
步骤(4)：基于轮毂坐标和重力感应装置坐标，确定叶片的位置。
在一些实施方式中，基于重力感应装置所对应的叶片的加速度和叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度的步骤，可以包括：
步骤(A)：确定重力感应装置在竖轴方向检测到的加速度；加速度包括圆周运动的向心加速度分量和重力加速度分量；
步骤(B)：基于圆周运动的向心加速度分量确定轮毂的旋转角速度。
在一些实施方式中，基于重力感应装置所对应的叶片的加速度和叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度的步骤，还可以包括：
步骤(C)：将圆周运动的向心加速度分量和重力加速度分量叠加，确定重力感应装置在竖轴方向的加速度表达式；加速度表达式为：
竖轴方向的加速度＝轮毂角速度2*圆周运动的半径-g*cos(θ)；
其中，g为当地重力加速度；θ为计时开始后叶片转过的角度；
步骤(D)：基于重力计在竖轴方向的加速度表达式，确定加速度的差值与叶片旋转的角度之间的函数关系。
在一些实施方式中，当重力感应装置包括：第一重力计、第二重力计和第三重力计，叶片包括：第一叶片、第二叶片和第三叶片时，上述步骤(D)包括：
步骤(d1)：第一重力计、第二重力计和第三重力计分别在竖轴方向检测到的第一加速度、第二加速度和第三加速度；加速度的差值为第一加速度与第二加速度的差值和第二加速度与第三加速度的差值。
步骤(d2)：分别确定第一重力计、第二重力计和第三重力计在竖轴方向检测到的第一加速度、第二加速度和第三加速度；
步骤(d3)：第一加速度包括第一圆周运动的向心加速度分量和第一重力加速度分量；第二加速度包括第二圆周运动的向心加速度分量和第二重力加速度分量；第三加速度包括第三圆周运动的向心加速度分量和第三重力加速度分量；
步骤(d4)：将第一圆周运动的向心加速度分量和第一重力加速度分量叠加，确定第一重力计在竖轴方向的第一加速度表达式；将第二圆周运动的向心加速度分量和第二重力加速度分量叠加，确定第二重力计在竖轴方向的第二加速度表达式；将第三圆周运动的向心加速度分量和第三重力加速度分量叠加，确定第三重力计在竖轴方向的第三加速度表达式；
步骤(d5)：基于第一加速度表达式、第二加速度表达式和第三加速度表达式，确定加速度差值与叶片的旋转角度之间的函数关系。
作为一个具体的示例，该风电变桨超速保护方法可以包括以下步骤：
参见图2和图3，建立空间直角坐标系如图所示，其中y轴所在直线方向为叶片旋转扫过平面的法线方向。在轮毂旋转过程中，以轮毂中心为参考系，则三个重力计和地面均围绕轮毂中心做圆周运动。
因为每个重力计测量的加速度来自三个方向，即建立空间直角坐标系的三个方向，所以需要对每个重力计的三个坐标方向分别分析。
Y轴方向与叶片扫圆平面垂直，不做分析。X轴方向为圆周运动的切线方向，数值变化规律与Z轴方向一致，下面对三个重力计Z轴方向的加速度数值做出分析。
每个重力计在Z坐标轴方向检测到的加速度由两部分组成，即做圆周运动的向心加速度与地球的重力加速度分量。将两个矢量叠加后可得三个重力计Z坐标轴方向的加速度表达式如下所示。
a1z＝ω2·r-g·cos(θ)
Figure BDA0002913956910000081
Figure BDA0002913956910000082
其中a1z a2z a3z分别为三个重力计Z轴方向检测到的加速度；
ω为轮毂的角速度；
r为重力计做圆周运动的半径；
g为当地重力加速度；
t为叶片P1位置竖直向下的那一刻开始计时的时间；
θ为计时开始后叶片P1转过的角度，θ＝ω·t；
由表达式可以看出，三个重力计Z轴方向数值变化相位角分别相差120°，体现在时间上即为圆周运动三分之一周期，x轴方向的分析同理。
通过对三个重力计Z坐标轴数值两两做差，可以消去角速度变量，再配合X坐标轴的数值变化，可得到加速度差值与叶片P1旋转的角度θ之间的函数关系，从而可以反算出某一时刻叶片P1旋转的角度θ，继而得到轮毂0°到360°的绝对位置，根据轮毂与变桨柜的绝对位置关系或标定关系，得出每个轴的叶片位置。多次记录P1旋转过的角度θ1,θ2,θ3,θ4......与其对应时刻t1,t2,t3,t4......，可以算出轮毂旋转角速度
Figure BDA0002913956910000091
并且可以实时更新。为后续的载荷计算和特殊变桨保护策略提供数据支撑。
本发明提供了一种风电变桨超速保护方法，该方法包括：首先根据轮毂与重力感应装置的位置关系，确定叶片的位置；任何基于重力感应装置所对应的叶片的加速度和叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度；叶片与轮毂连接，轮毂用于带动叶片旋转；当轮毂的旋转角速度超出第一阈值时，变桨驱动芯片驱动重力感应装置对应的叶片进行收桨，该方法可以根据轮毂旋转速度对叶片进行及时的收桨控制，缓解了现有风力发电技术存在安全性能较低的问题，实现了提升风电变桨系统安全性能的有益效果。
本发明实施例还提供了一种风电变桨超速保护装置，参见图5所示，该装置包括：
确定模块310，用于根据轮毂与重力感应装置的位置关系，确定叶片的位置；
计算模块320，用于基于所述重力感应装置所对应的叶片的加速度和所述叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度；所述叶片与所述轮毂连接，所述轮毂用于带动所述叶片旋转；
驱动模块330，用于当所述轮毂的旋转角速度超出第一阈值时，变桨驱动芯片驱动所述重力感应装置对应的叶片进行收桨。
本发明实施例还提供了一种风电变桨超速保护系统，应用上述任意一种实施例提供的风电变桨超速保护方法，该系统包括：第一安全链和重力计超速安全链；所述第一安全链和所述重力计超速保护安全链分别与主控柜中的安全继电器串联；所述第一安全链与所述重力计超速安全链串联连接；所述重力计超速安全链包括重力计变桨驱动器，所述重力计变桨驱动器用于检测轮毂转速；当所述轮毂转速异常时，则断开所述重力计超速安全链的开关，以实现安全链动作保护。作为一个具体的示例，参照图4所示，第一安全链包括主控安全链和变桨安全链，属于原机组自带安全链系统。
该实施例提供的风电变桨超速保护系统，采用独立于原安全系统的方案驱动三个叶片进行收桨动作，提供一套安全链失效、通讯保护失效下的第三种预防恶性事故的保护方法。当出现以下故障时：接近开关与编码器同时损坏、超速故障意外屏蔽、接近开关供电异常、主控变桨通讯异常或故障、变桨无法响应主控动作、安全链持续复位或断不开等情况，原机组自带安全链系统失效，在机组超速时无法现实超速保护。而新增重力计超速安全链，串联入原安全链系统，变桨驱动器独立检测超速情况，一旦检测到轮毂转速异常，将独立断开单独控制的安全链开关，因该安全链串联入安全链系统，仍可实现安全链动作保护，避免恶性事件发生。
本发明实施例还提供了一种风电变桨系统，应用上述任意一种实施例提供的风电变桨超速保护方法，包括：上述实施例提供的任意一种风电变桨超速保护系统、轮毂、叶片、变桨驱动芯片和重力感应装置；
所述风电变桨超速保护系统与叶片连接，用于通过所述变桨驱动芯片控制所述叶片进行收桨；所述叶片与所述轮毂连接，所述轮毂用于带动所述叶片旋转；所述重力感应装置与所述轮毂相对固定，且所述重力感应装置与所述叶片相对应。
本申请实施例所提供的风电变桨超速保护装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本申请实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。本申请实施例提供的风电变桨超速保护与上述实施例提供的风电变桨超速保护方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
本申请实施例还提供了一种电子设备，具体的，该电子设备包括处理器和存储装置；存储装置上存储有计算机程序，计算机程序在被处理器运行时执行如上实施方式的任一项的方法。
图6为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备400包括：处理器40，存储器41，总线42和通信接口43，处理器40、通信接口43和存储器41通过总线42连接；处理器40用于执行存储器41中存储的可执行模块，例如计算机程序。
其中，存储器41可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口43(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。
总线42可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图6中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器41用于存储程序，处理器40在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明实施例任一实施例揭示的流过程定义的装置所执行的方法可以应用于处理器40中，或者由处理器40实现。
处理器40可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器40中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器40可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器41，处理器40读取存储器41中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
对应于上述方法，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，计算机可运行指令促使处理器运行上述方法的步骤。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，电子设备，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到：相似的标号和字母在附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种风电变桨超速保护方法，其特征在于，应用于风电变桨系统，包括：
根据轮毂与重力感应装置的位置关系，确定叶片的位置，具体包括：获取轮毂转动时加速度差值与叶片P1旋转的角度θ之间的函数关系，基于所述函数关系计算出某一时刻叶片P1旋转的角度θ，进而得到轮毂0°到360°的绝对位置，根据轮毂与变桨柜的绝对位置关系或标定关系，得出叶片的位置；
基于所述重力感应装置所对应的叶片的加速度和所述叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度；所述叶片与所述轮毂连接，所述轮毂用于带动所述叶片旋转；
当所述轮毂的旋转角速度超出第一阈值时，变桨驱动芯片驱动所述重力感应装置对应的叶片进行收桨。
2.根据权利要求1所述的风电变桨超速保护方法，其特征在于，根据轮毂与重力感应装置的位置关系，确定叶片的位置的步骤，包括：
以所述轮毂为中心建立空间直角坐标系；
其中，所述叶片旋转扫过平面的法线方向为所述空间直角坐标系的纵轴方向；所述轮毂做圆周运动的切线方向为所述空间直角坐标系的横轴方向；所述横轴与所述纵轴组成的平面的法线方向为所述空间直角坐标系的竖轴方向；
确定所述轮毂在所述空间直角坐标系内的轮毂坐标；
确定所述重力感应装置在所述空间直角坐标系内的重力感应装置坐标；
基于所述轮毂坐标和所述重力感应装置坐标，确定所述叶片的位置。
3.根据权利要求2所述的风电变桨超速保护方法，其特征在于，基于所述重力感应装置所对应的叶片的加速度和所述叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度的步骤，包括：
确定所述重力感应装置在所述竖轴方向检测到的加速度；所述加速度包括圆周运动的向心加速度分量和重力加速度分量；
基于所述圆周运动的向心加速度分量确定所述轮毂的旋转角速度。
4.根据权利要求3所述的风电变桨超速保护方法，其特征在于，基于所述重力感应装置所对应的叶片的加速度和所述叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度的步骤，还包括：
将所述圆周运动的向心加速度分量和重力加速度分量叠加，确定所述重力感应装置在所述竖轴方向的加速度表达式；所述加速度表达式为：
所述竖轴方向的加速度＝轮毂角速度2*圆周运动的半径-g*cos(θ)；
其中，g为当地重力加速度；θ为计时开始后所述叶片转过的角度；
基于所述重力感应装置在所述竖轴方向的加速度表达式，确定加速度的差值与所述叶片旋转的角度之间的函数关系。
5.根据权利要求4所述的风电变桨超速保护方法，其特征在于，所述重力感应装置包括：第一重力计、第二重力计和第三重力计；所述叶片包括：第一叶片、第二叶片和第三叶片；所述叶片均匀分布在所述轮毂的外圈上；所述重力感应装置分别与所述叶片对应，分布在所述轮毂内；
所述加速度包括：所述第一重力计、所述第二重力计和所述第三重力计分别在所述竖轴方向检测到的第一加速度、第二加速度和第三加速度；
所述加速度的差值为所述第一加速度与所述第二加速度的差值和所述第二加速度与所述第三加速度的差值。
6.一种风电变桨超速保护装置，其特征在于，包括：
确定模块，用于根据轮毂与重力感应装置的位置关系，确定叶片的位置；
获取模块，用于获取轮毂转动时加速度差值与叶片P1旋转的角度θ之间的函数关系，
第一确定模块，用于基于所述函数关系计算出某一时刻叶片P1旋转的角度θ，进而得到轮毂0°到360°的绝对位置，
第二确定模块，用于根据轮毂与变桨柜的绝对位置关系或标定关系，得出叶片的位置，
计算模块，用于基于所述重力感应装置所对应的叶片的加速度和所述叶片的位置，计算轮毂的旋转角速度；所述叶片与所述轮毂连接，所述轮毂用于带动所述叶片旋转；
驱动模块，用于当所述轮毂的旋转角速度超出第一阈值时，变桨驱动芯片驱动所述重力感应装置对应的叶片进行收桨。
7.一种风电变桨超速保护系统，其特征在于，应用如权利要求1至5任意一项所述的风电变桨超速保护方法，包括：第一安全链和重力计超速安全链；所述第一安全链和所述重力计超速保护安全链分别与主控柜中的安全继电器串联；
所述第一安全链与所述重力计超速安全链串联连接；
所述重力计超速安全链包括重力计变桨驱动器，所述重力计变桨驱动器用于检测轮毂转速；
当所述轮毂转速异常时，则断开所述重力计超速安全链的开关，以实现安全链动作保护。
8.一种风电变桨系统，其特征在于，应用如权利要求1至5任意一项所述的风电变桨超速保护方法，包括：权利要求7所述的风电变桨超速保护系统、轮毂、叶片、变桨驱动芯片和重力感应装置；
所述风电变桨超速保护系统与叶片连接，用于通过所述变桨驱动芯片控制所述叶片进行收桨；
所述叶片与所述轮毂连接，所述轮毂用于带动所述叶片旋转；
所述重力感应装置与所述轮毂相对固定，且所述重力感应装置与所述叶片相对应。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至5任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有机器可运行指令，所述计算机可运行指令在被处理器调用和运行时，所述计算机可运行指令促使所述处理器运行所述权利要求1至5任一项所述的方法。
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