CN114439686A - 一种风力发电机组偏航优化控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种风力发电机组偏航优化控制系统及其控制方法 Download PDF

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徐奉友
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Abstract

本发明实施例涉及一种风力发电机组偏航优化控制系统及其控制方法,该系统包括偏航控制模块、信息交互接口模块、偏航制动模块和偏航驱动模块,用于对现有风力发电机组的偏航机构相关部件进行优化控制。本发明实施的技术方案能够实现偏航电机的柔和启停控制,避免启停过程中偏航电机受到电流和机械的冲击;实现了偏航启动前完成偏航大齿和驱动小齿的齿轮间隙轻柔啮合,避免启动过程中齿轮间隙引起的机械冲击;实现了偏航过程中动态控制偏航制动系统的制动力,减少机械磨损和噪音;同时还实现了偏航过程中电机输出力矩动态实时控制完成精准实时对风位置控制,提高风电机组的偏航系统的稳定性,从而提高风电机组的最大风能捕获能力。

Description

一种风力发电机组偏航优化控制系统及其控制方法
技术领域
本发明实施例涉及新能源发电技术领域,尤其涉及一种风力发电机组偏航优化控制系统及其控制方法。
背景技术
在全球能源需求持续增长同时,经济发展与环境资源的矛盾问题也日益突出,发展低碳经济、建设生态文明、实现可持续发展,成为人类社会的普遍共识,风能作为一种储量丰富、资源分布广泛清洁的可再生能源资源已经成为世界各国经济和社会可持续发展的重要战略。近年来风力发电技术的快速发展,风电的装机容量呈爆炸式增长。随着机组运行时间的增长,为了提升机组效益,对运行中风电设备维护和改造的需求越来越突出,要求也越来越高。
风力发电机组最大风能的捕获能力,依赖于机组对风向精准实时的跟踪。偏航系统是实现风力发电机组实时精准对风的执行系统,是水平轴风力发电机组关键部件。对于大型风力发电机组,当偏航系统功能失效后,机组必然停机造成效益损失。针对风力发电机组的偏航机构进行研究,发现偏航机械的控制系统存在较大的设计差异和优化提升的空间,并且偏航机构的控制系统性能决定着风电机组的安全性。
风力发电机组随着风向的不断变化,需要偏航系统进行对风控制,以获取更多风能,提升发电量。但当风向频繁剧烈波动时,偏航系统执行机械会频繁操作,这将导致偏航轴承等机械机构工作强度增加,一旦发生故障,对于风电场的效益来说损失巨大。国内风电行业发展至今,投入运行的风力发电机组,早期偏航系统设计方案为,偏航机械机构在执行偏航动作时,用于偏航驱动的异步电动机,采用了接触器实现直接启动的控制方式。随着风电控制技术的发展现在采用了较好的软启动器或变频器进行偏航电机的启停控制。但是,风力发电机组偏航过程中的机械摩擦和启动电流对电机的冲击,都影响了风力发电机组的平稳运行,给机组带来振动和机械冲击的损害。
发明内容
基于现有技术的上述情况,本发明实施例的目的在于提供一种风力发电机组偏航优化控制系统及其控制方法,针对现有技术的偏航机械结构,对偏航制动机构进行优化控制,改变偏航停止阶段和偏航运行阶段中偏航机构的工作状态,实时调节偏航电机电磁力矩和偏航制动器摩擦力大小,以优化风力发电机组偏航过程的机械摩擦,减少偏航引起的机组振动和噪音。
为达到上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种风力发电机组偏航优化控制系统,包括偏航控制模块、信息交互接口模块、偏航制动模块和偏航驱动模块;
所述偏航控制模块的输出连接偏航制动模块和偏航驱动模块,所述偏航控制模块用于执行偏航对风命令,协调偏航制动模块动作,向偏航驱动模块下发运动控制指令,以完成偏航电机的运动控制,实现偏航对风;
所述信息交互接口模块与偏航控制模块连接,用于向偏航控制模块传输偏航对风命令,并反馈偏航控制模块的工作状态。
进一步的,所述偏航制动模块包括偏航液压阀和偏航制动器;
所述偏航制动模块通过改变偏航液压阀的状态,调节偏航制动器刹车钳的液压压力,以控制该偏航制动模块的动作状态。
进一步的,所述偏航驱动模块包括运动控制单元、偏航电机和电机编码器;
所述运动控制单元执行所述运动控制命令,动态调整偏航电机输出的转矩和速度,并反馈偏航电机编码器信息给偏航控制模块。
根据本发明的第二个方面,提供了一种风力发电机组偏航控制系统,包括偏航优化控制系统、风机主控制器、测风系统和机舱位置检测系统;所述偏航优化控制系统包括如本发明第一个方面所述的偏航优化控制系统;
所述风机主控制器分别连接测风系统和机舱位置检测系统,根据所述测风系统检测的风向数据和机舱位置检测系统检测的位置数据生成偏航对风命令;
所述偏航优化控制系统通过信息交互接口模块与风机主控制器进行信息交互,接收风机主控制器发送的偏航对风命令,并反馈偏航控制模块的工作状态。
根据本发明的第三个方面,提供了一种如本发明第二个方面所述的偏航控制系统的偏航控制方法,包括步骤:
偏航停止阶段,从所述风机主控制器获取相关信息,执行使能偏航热备状态控制;
偏航运行阶段,在所述使能偏航热备状态下,接收偏航动作指令后,进入偏航运行阶段;
偏航故障停机阶段,当风机处于偏航故障停机状态时,协调控制偏航电机均匀减速,同时协调控制偏航液压电磁阀建立偏航刹车压力到最大压力值。
进一步的,所述偏航停止阶段为风力发电机组的偏航电机处于静止时的状态;所述偏航运行阶段为风力发电机组的偏航电机处于运行的阶段;所述偏航故障停机阶段为偏航系统停机过程。
进一步的,执行使能偏航热备状态控制包括:
打开偏航电机刹车,向运动控制单元分配正反方向驱动命令,协调偏航电机均衡分配正反向驱动速度,使偏航驱动机构的偏航小齿轮缓慢啮合偏航回转轴承的大齿,以进行齿轮间隙补偿;
分别调节偏航电机输出正反向平衡力矩;
协调控制偏航液压阀释放偏航刹车压力到余压值,同时依靠偏航电机输出平衡转矩保持机舱偏航位置不变。
进一步的,在偏航热备状态下的优化偏航运行控制包括:
根据偏航动作指令,控制部分偏航电机逐步加载驱动力矩,部分偏航电机调节反向阻尼力,并驱动偏航电机平缓加速至偏航电机额定转速;
当接收到偏航停止动作命令时,控制偏航电机降低转速直至偏航转速为零,同时将偏航电机的力矩调节到偏航热备状态。
进一步的,当风机处于偏航故障停机状态时,还包括:
当偏航系统停机完成后,偏航电机转速达到安全值,协调控制偏航电机转矩降至零并完成偏航电机电磁刹车抱闸。
进一步的,所述偏航故障包括安全链系统故障和过扭缆保护故障。
综上所述,本发明实施例提供了一种风力发电机组偏航优化控制系统及其控制方法,该系统包括偏航控制模块、信息交互接口模块、偏航制动模块和偏航驱动模块,用于对现有风力发电机组的偏航机构相关部件进行优化控制。本发明实施例的技术方案能够实现偏航电机的柔和启停控制,避免启停过程中偏航电机受到电流和机械的冲击;实现了偏航启动前完成偏航大齿和驱动小齿的齿轮间隙轻柔啮合,避免启动过程中齿轮间隙引起的机械冲击;实现了偏航过程中动态控制偏航制动系统的制动力,减少机械磨损和噪音;同时还实现了偏航过程中电机输出力矩动态实时控制完成精准实时对风位置控制,提高风电机组的最大风能捕获能力,减少机械摩擦降低机组的机械故障,从而提高风电机组的偏航系统的稳定性,增加风力发电机组可利用率和发电量,使优化后的机组整体效益提升。
附图说明
图1是现有技术风力发电机组偏航系统的构成框图;
图2是本发明实施例偏航优化控制系统的构成框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面结合具体实施方式并参照附图,对本发明进一步详细说明。应该理解,这些描述只是示例性的,而并非要限制本发明的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要地混淆本发明的概念。
大型水平轴风力发电机组的偏航机械结构主要包含了偏航制动机构和偏航驱动机构组成。在风力发电机组机舱底部的偏航回转轴承外齿圈上安装有刹车盘,同时与外齿圈用高强度螺栓紧固在了塔架顶部法兰上。偏航回转轴承内圈与机舱主机架连接,并且在连接处分布安装若干组的式偏航制动器。通过控制制动器刹车钳的液压压力大小使得偏航制动器摩擦片抱紧或松开偏航刹车盘,由此组成风力发电机组的偏航制动机构。偏航驱动机构包括在机舱通过平衡分布安装的4台减速器,由减速器上的小齿轮与偏航回转轴承外齿圈大齿轮啮合。通过控制异步电机驱动减速器的啮合传动来推动风力发电机组完成偏航对风旋转。
对于目前投运风力发电机组偏航机械结构的控制系统研究,对偏航制动机构和偏航驱动机构在偏航过程进行了分阶段配合控制。
偏航停止阶段:控制系统保持偏航电机静止状态。通过控制偏航液压回路电磁阀,使偏航制动器刹车钳的液压压力达到设计最大值,保持偏航制动器摩擦片抱紧偏航刹车盘,从而维持风力发电机组偏航停止状态。凭借摩擦阻力保持制动状态,同时利用偏航电机的维持刹车系统稳定。
偏航运行阶段:控制系统通过控制偏航液压回路电磁阀,是偏航制动器刹车钳的液压压力维持到偏航阻尼余压值,保持偏航制动器摩擦片与偏航刹车盘维持一定摩擦力,形成保障偏航过程的机械阻尼力。从而阻挡机组承受水平方向的推理保证机舱稳定偏航。控制系统同时控制启动偏航电机工作,通过偏航驱动机构推动风力发电机组的偏航对风。
由于偏航电机多为异步电机,行业内对偏航电机的启停控制,目前主要有三种控制方案。方式一,通过继电器直接启停控制电机;方式二,利用软启动器控制偏航电机启停;方式三,使用变频器调节控制电机的启停。这三种不同是电机启停方式,但偏航机械的系统控制方案一致。
目前偏航系统控制方案中,偏航停止阶段,偏航系统处于机械刹车状态,未考虑机组运行状态。机组在切入风速以上和额度风速以下的工况,机组的要实现最优功率控制,需要风轮精准对风最大能力捕获利用风能。在风向发生变化后,偏航对风需要完成偏航停止到偏航运行的转变。偏航机构的机械动作执行需要一定的时间。而且为了避免偏航机构频繁的动作,控制系统放大了机舱的偏航对风角度,由此,风力发电机组不能实时精确对风,损失部分风能的捕获。
在偏航运行阶段,风对风力发电机组形成偏航方向的推力,为了避免风力发电机组在偏航过程中产生过大的振动,偏航机构中需要有一定的阻尼力矩。常规方案单纯的依靠偏航制动机构机械摩擦阻尼力。即通过控制偏航制动器刹车钳保留部分余压,使偏航制动器摩擦片和偏航刹车盘之间形成一定动摩擦力,从而实现机组偏航过程的阻尼力矩。这种传统设计方案,造成偏航制动机械磨损和噪音。甚至由于刹车盘和制动器的摩擦面被污染后,造成机械摩擦系数改变发生偏航阻尼力矩不平稳引发机组振动。
上述提及的三种偏航电机的启停控制方式中,均存在一定的缺陷:方式一,接触器直接启停偏航电机将造成电机较大电流冲击和机械冲击,造成偏航电机的电气伤害或机械损坏,甚至引起系统电源质量波动;方式二,利用软起动启停电机,限制电机启动电流和初始电压。但在偏航启动过程中由于机组质量较大,软起动为超重载启动,易引起电机启动时间过长,引发电机过热或堵转,也不能避免机械冲击;方式三,使用变频器控制电机的启停,利用变频技术实现电机启停控制,但是不能精确控制运行过程中的转矩和位置的跟随变化,也不能避免机械和电气的冲击。
机舱在沿偏航方向会受到来自风的推力,为了保证偏航过程的风力发电机组稳定,偏航系统需要投入一定偏航压力,使偏航制动器与偏航刹车盘之间保持一定压力,利用机械摩擦为机舱偏航过程提供一定机械阻尼力。由此在偏航过程中偏航刹车盘与偏航制动器之间产生的滑动摩擦引起很大的机械磨损、振动和噪音问题。尤其是在风力发电机组长期运行过程中,产生制动器漏油、刹车钳摩擦片磨损严重、刹车盘污染或被刮伤,偏航过程产生噪音和振动等常见故障。同时,偏航电机的启停控制引起偏航减速器齿轮与偏航轴承大齿产生很大程度的机械冲击。偏航控制系统对于偏航电机的启停控制属于粗狂的启停控制,对于偏航系统齿轮间存在的啮合间隙冲击,缺少精确动态调整的控制算法和执行单元,更不具备对偏航阻尼力矩的调控能力。随着风力发电机组运行时间的增加,传统偏航系统及偏航控制系统方案的机组发生偏航故障问题日趋突出,风力发电机组的运行维护成本也明显增加。
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。根据本发明的实施例,提供了一种风力发电机组偏航优化控制系统,该系统包括偏航控制模块、信息交互接口模块、偏航制动模块和偏航驱动模块,利用偏航控制模块接收原机组控制系统的偏航命令,并协调控制偏航制动机构和偏航驱动机构完成风力发电机组的偏航对风功能。图1中示出了现有技术风力发电机组偏航系统的构成框图,包括主控制器和与主控制器连接的偏航制动系统、偏航驱动系统、测风系统和机舱位置检测系统,其中各个机械结构的控制直接由主控制器协调控制。
本发明实施例提供的偏航优化控制系统,实现了对风力发电机组偏航系统各个机械结构的协调控制并接收主控制器的信息,对偏航系统各机械结构进行优化控制,用于实现风力发电机组偏航过程中的柔性启停,并提高对风精度。图2中示出了本发明实施例偏航优化控制系统的构成框图,如图2所示,
偏航控制模块的输出连接偏航制动模块和偏航驱动模块,所述偏航控制模块用于执行偏航对风命令,协调偏航制动模块动作,向偏航驱动模块下发运动控制指令,以完成偏航电机的运动控制,实现偏航对风。该偏航控制模块负责执行原风机控制系统的偏航对风命令,协调偏航制动系统动作,向运动控制单元下发运动控制指令,完成偏航电机运动控制,实现偏航对风。
所述信息交互接口模块与偏航控制模块连接,用于向偏航控制模块传输偏航对风命令,并反馈偏航控制模块的工作状态。该信息交互接口模块用于完成原风机控制系统偏航指令的传输,反馈偏航控制模块的工作状态,信息交互内容包含但不限于DI、DO、AI、AO等数据量。
偏航制动模块包括偏航液压阀和偏航制动器,偏航制动模块通过改变偏航液压阀的状态,调节偏航制动器刹车钳的液压压力,以控制该偏航制动模块的动作状态。本发明实施例中偏航制动系统保留了机组的偏航制动系统结构,但将偏航液压阀由原风机控制系统改造接入偏航控制模块,用于执行相关的控制方法和控制逻辑命令,从而使得偏航制动器能够满足控制逻辑要求。
偏航驱动模块包括运动控制单元、偏航电机和电机编码器;运动控制单元执行所述运动控制命令,动态调整偏航电机输出的转矩和速度,并反馈偏航电机编码器信息给偏航控制模块。本发明实施例偏航驱动模块在原机组偏航驱动机构上增加了偏航电机编码器,同时完全接替原系统偏航电机控制回路,由运动控制单元直接负责驱动偏航电机工作,通过运动控制单元执行偏航控制单元的速度和转矩命令来驱动偏航电机工作。运动控制单元负责精确执行运动控制命令,动态调整偏航电机输出转矩和速度,并反馈偏航电机编码器信息给偏航控制单元。
根据本发明的实施例,还提供了一种风力发电机组偏航控制系统,包括偏航优化控制系统、风机主控制器、测风系统和机舱位置检测系统;所述偏航优化控制系统例如为上述偏航优化控制系统。
风机主控制器分别连接测风系统和机舱位置检测系统,根据所述测风系统检测的风向数据和机舱位置检测系统检测的位置数据生成偏航对风命令;
偏航优化控制系统通过信息交互接口模块与风机主控制器进行信息交互,接收风机主控制器发送的偏航对风命令,并反馈偏航控制模块的工作状态。
根据本发明的实施例,还提供了一种偏航控制方法,例如用于上述偏航控制系统中,包括如下步骤:
步骤一:偏航热备控制。
偏航停止阶段,从所述风机主控制器获取相关信息,执行使能偏航热备状态控制。在原风机控制系统初始化完成,且系统安全链信号正常后,偏航控制模块通过信息交互接口模块获取相关信息,执行偏航使能热备状态,该相关信息包括安全链状态、机舱位置、偏航停止命令等信息。偏航控制模块首先打开偏航电机刹车,向运动控制单元分配正反方向驱动命令,协调四台偏航电机均衡分配正反向驱动速度,使偏航驱动机构的偏航小齿轮缓慢柔和啮合偏航回转轴承的大齿,待齿轮间隙缓慢补偿完成后,运动控制单元分别调节四台电机输出正反向平衡力矩。偏航控制模块协调控制偏航液压电磁阀释放偏航刹车压力到余压值,同时依靠电机输出平衡转矩保持机舱偏航位置不变。由此,形成偏航制动模块和偏航驱动模块保持了偏航使能热备状态。当原控制系统下发偏航命令时,偏航制动系统不需要频繁执行机械动作,通过运动控制单元改变偏航电机的驱动力矩大小即可完成偏航停止状态到偏航运行状态的转变。该步骤在偏航停止阶段,控制偏航制动系统和偏航驱动系统保持风力发电机组偏航位置不发生移动,同时达到偏航机构处于“偏航热备”状态。本实施例的该步骤能够使得风力发电机组偏航机构在偏航停止阶段处于热备状态,利用偏航电机提供了保持静止的制动力,实现偏航停止阶段风力发电机组偏航位置不发生移动的要求。同时该步骤中偏航机构在进入“偏航热备”状态时,偏航驱动小齿轮和偏航回转轴承大齿轮完成了缓慢柔和的啮合过程,避免了偏航启动产生的啮合冲击,同时偏航电机也完成了柔性启动避免了机械和电气冲击。
步骤二:在所述步骤一偏航停止阶段使能偏航热备状态下,优化偏航运行控制。
在偏航热备状态下的优化偏航运行控制,接收偏航动作指令,例如左偏航命令或右偏航命令,进入偏航运行阶段。偏航控制模块根据原风机控制系统左右偏航的命令,协调运动控制单元控制两台偏航方向的偏航电机逐步加载力矩,另外两台偏航电机调节反向阻尼力,并驱动偏航电机平缓加速至偏航电机额定转速。风力发电机组在偏航过程中承受的水平方向风载荷是动态变化的,为保证机舱匀速平稳的偏航对风,偏航控制模块协调运动控制单元动态调节四台偏航电机的输出力矩,使偏航过程偏航驱动机构受力动态平衡,避免偏航过程中机组产生摇摆晃动和振动发生。当原风机控制系统下发偏航停止动作命令后,偏航控制单元调节运动控制单元驱动偏航电机开始缓慢降低转速直至偏航转速为零,同时对偏航电机的力矩调节到偏航系统热备状态。该步骤在使风力发电机组偏航机构在偏航运行阶段,通过运动控制单元的协调控制偏航电机的转速、输出力矩,实现了偏航电机缓慢加速运行、平稳匀速运行和均衡减速运行三个运行控制状态。控制偏航电机实现了力矩平稳的平缓加速启动,实现了偏航驱动系统的柔性启动,避免了常规方案偏航驱动系统力矩突变和转速突变,避免了偏航电机和减速器的机械冲击伤害。
步骤三:偏航故障停机阶段
当风机处于偏航故障停机状态时,协调控制偏航电机均匀减速,同时协调控制偏航液压电磁阀建立偏航刹车压力到最大压力值。在偏航停止阶段,通过从风机主控制器获取风机运行状态,该偏航故障停机状态包含并不限于安全链系统故障或过扭缆保护故障。偏航控制模块协调控制偏航电机均匀减速。同时偏航控制模块协调控制偏航液压电磁阀建立偏航刹车压力到最大压力值。当偏航系统完成停机后,偏航电机转速达到安全值后,偏航控制模块协调控制偏航电机转矩降至零并完成电机电磁刹车抱闸。本实施例的该步骤在风向发生变化后,偏航对风需要完成偏航停止到偏航运行的转变。偏航机构的机械动作执行需要一定的时间。利用步骤二,机组运行状态避免偏航机构频繁的动作,控制系统放大了机舱的偏航对风角度,同时步骤三保证了偏航系统故障时刻机组的安全性。
综上所述,本发明涉及一种风力发电机组偏航优化控制系统及其控制方法,该系统包括偏航控制模块、信息交互接口模块、偏航制动模块和偏航驱动模块,用于对现有风力发电机组的偏航机构相关部件进行优化控制。本发明实施例的技术方案利用偏航控制模块、信息交互接口模块等构成的偏航优化控制系统,用以接收主控制器命令并协调控制偏航制动器和偏航驱动系统,来完成风力发电机组的偏航对风;本发明实施例的控制方法,提出了大型风力发电机组的在偏航停止阶段对偏航机构进行偏航系统热备状态的优化控制方法;利用偏航控制模块协调控制偏航制动器和偏航驱动电机优化的静止控制状态,形成偏航制动系统和偏航驱动系统保持了偏航使能热备状态;偏航机构在进入“偏航热备”状态时,偏航驱动小齿轮和偏航回转轴承大齿轮完成了缓慢柔和的啮合过程,避免了偏航启动产生的啮合冲击,同时偏航电机也完成了柔性启动避免了机械和电气冲击;使风力发电机组偏航机构在偏航运行阶段,通过运动控制单元的协调控制偏航电机的转速、输出力矩,实现了偏航电机缓慢加速运行、平稳匀速运行和均衡减速运行三个运行控制状态;使风力发电机组偏航机构进入偏航阶段时,充分配合机组运行状态,减少机组运行状态避免偏航机构频繁的动作,同时保证偏航系统故障时刻机组的安全性。
应当理解的是,本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理,而不构成对本发明的限制。因此,在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。此外,本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种风力发电机组偏航优化控制系统,其特征在于,包括偏航控制模块、信息交互接口模块、偏航制动模块和偏航驱动模块;
所述偏航控制模块的输出连接偏航制动模块和偏航驱动模块,所述偏航控制模块用于执行偏航对风命令,协调偏航制动模块动作,向偏航驱动模块下发运动控制指令,以完成偏航电机的运动控制,实现偏航对风;
所述信息交互接口模块与偏航控制模块连接,用于向偏航控制模块传输偏航对风命令,并反馈偏航控制模块的工作状态。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述偏航制动模块包括偏航液压阀和偏航制动器;
所述偏航制动模块通过改变偏航液压阀的状态,调节偏航制动器刹车钳的液压压力,以控制该偏航制动模块的动作状态。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述偏航驱动模块包括运动控制单元、偏航电机和电机编码器;
所述运动控制单元执行所述运动控制命令,动态调整偏航电机输出的转矩和速度,并反馈偏航电机编码器信息给偏航控制模块。
4.一种风力发电机组偏航控制系统,其特征在于,包括偏航优化控制系统、风机主控制器、测风系统和机舱位置检测系统;所述偏航优化控制系统包括如权利要求1-3中任意一项所述的偏航优化控制系统;
所述风机主控制器分别连接测风系统和机舱位置检测系统,根据所述测风系统检测的风向数据和机舱位置检测系统检测的位置数据生成偏航对风命令;
所述偏航优化控制系统通过信息交互接口模块与风机主控制器进行信息交互,接收风机主控制器发送的偏航对风命令,并反馈偏航控制模块的工作状态。
5.一种如权利要求3所述的偏航控制系统的偏航控制方法,其特征在于,包括步骤:
偏航停止阶段,从所述风机主控制器获取相关信息,执行使能偏航热备状态控制;
偏航运行阶段,在所述使能偏航热备状态下,接收偏航动作指令后,进入偏航运行阶段;
偏航故障停机阶段,当风机处于偏航故障停机状态时,协调控制偏航电机均匀减速,同时协调控制偏航液压电磁阀建立偏航刹车压力到最大压力值。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述偏航停止阶段为风力发电机组的偏航电机处于静止时的状态;所述偏航运行阶段为风力发电机组的偏航电机处于运行的阶段;所述偏航故障停机阶段为偏航系统停机过程。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,执行使能偏航热备状态控制包括:
打开偏航电机刹车,向运动控制单元分配正反方向驱动命令,协调偏航电机均衡分配正反向驱动速度,使偏航驱动机构的偏航小齿轮缓慢啮合偏航回转轴承的大齿,以进行齿轮间隙补偿;
分别调节偏航电机输出正反向平衡力矩;
协调控制偏航液压阀释放偏航刹车压力到余压值,同时依靠偏航电机输出平衡转矩保持机舱偏航位置不变。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在偏航热备状态下的优化偏航运行控制包括:
根据偏航动作指令,控制部分偏航电机逐步加载驱动力矩,部分偏航电机调节反向阻尼力,并驱动偏航电机平缓加速至偏航电机额定转速;
当接收到偏航停止动作命令时,控制偏航电机降低转速直至偏航转速为零,同时将偏航电机的力矩调节到偏航热备状态。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,当风机处于偏航故障停机状态时,还包括:
当偏航系统停机完成后,偏航电机转速达到安全值,协调控制偏航电机转矩降至零并完成偏航电机电磁刹车抱闸。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述偏航故障包括安全链系统故障和过扭缆保护故障。
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