CN114687965A - 风力发电机组的偏航润滑控制方法和偏航润滑控制装置 - Google Patents

风力发电机组的偏航润滑控制方法和偏航润滑控制装置 Download PDF

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Abstract

提供一种风力发电机组的偏航润滑控制方法和偏航润滑控制装置。所述偏航润滑控制方法包括：确定风力发电机组的累计偏航时长；比较累计偏航时长与预定偏航时长；响应于累计偏航时长大于或等于预定偏航时长，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。本发明的偏航润滑控制方法可基于风力发电机组的累计偏航时长来控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑，从而可以确保偏航轴承得到适度润滑或及时润滑，防止过度润滑或者润滑不足。

Description

风力发电机组的偏航润滑控制方法和偏航润滑控制装置
技术领域
本发明涉及风力发电领域，更具体地讲，涉及风力发电机组的偏航润滑控制方法和偏航润滑控制装置。
背景技术
现代大型风力发电机一般配备有偏航系统。偏航系统主要用于当风速矢量的方向变化时，能够快速平稳地对准风向，以便风力发电机组获得最大的风能。因此，偏航系统对风力发电机组非常重要。
然而，在实际的工况条件下，风力的变化复杂(例如，风向变化频繁、风力变化较大等)，这使得偏航系统频繁启动。此外，由于机舱-发电机-叶轮整体质量较大，同时在机组偏航过程中，可能需要克服风对叶轮面的推力，因此，偏航系统中的偏航轴承的承受的载荷较大。
因此，为了使偏航系统正常工作，偏航系统的润滑尤为重要。目前风力发电机组内通常设计了偏航系统的润滑系统。然而，偏航系统的润滑系统通常设定一定时间间隔作为润滑系统的触发的条件，可能导致偏航轴承润滑不足或者过度润滑，从而影响偏航系统的正常工作，继而影响风力发电机组的正常发电。
发明内容
本发明的目的在于提供一种风力发电机组的偏航润滑控制方法和偏航润滑控制装置。
本发明的一方面提供一种风力发电机组的偏航润滑控制方法，其特征在于，所述偏航润滑控制方法包括：确定风力发电机组的累计偏航时长；比较累计偏航时长与预定偏航时长；响应于累计偏航时长大于或等于预定偏航时长，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
可选地，响应于累计偏航时长大于或等于预定偏航时长，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的步骤包括：响应于累计偏航时长大于或等于预定偏航时长，获取风力发电机组的运行数据；基于风力发电机组的运行数据，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
可选地，控制风力发电机组的润滑系统对偏航轴承进行润滑的步骤包括：基于风力发电机组的第一运行数据，计算校正风力发电机组的对风偏差角度所获得的额外的第一功率，所述第一运行数据包括当前风速、风力发电机组的与当前风速对应的设计输出功率和所述对风偏差角度；基于风力发电机组的第二运行数据，计算风力发电机组在偏航所述对风偏差角度期间损耗的第二功率，第二运行数据包括风力发电机组的偏航电机的个数、偏航电机的额定功率、偏航电机的功率因数和偏航电机的损耗裕度；响应于第一功率小于第二功率，控制风力发电机组的润滑系统对偏航轴承进行润滑。
可选地，基于风力发电机组的运行数据，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的步骤包括：响应于运行数据中的当前风速低于或等于预定风速，控制风力发电机组停机，并控制风力发电机组沿预定方向偏航预定角度；在控制风力发电机组沿预定方向偏航预定角度期间，对偏航轴承进行润滑。
可选地，基于风力发电机组的运行数据，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的步骤包括：响应于运行数据中的预定时间内的风速的平均值低于预定风速阈值，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
可选地，所述偏航润滑控制方法还包括：确定润滑系统的润滑脂容器内的油脂的剩余量；响应于剩余量小于或等于预定警告阈值，控制发出指示润滑脂容器的油脂不足的警报信号。
可选地，确定润滑系统的润滑脂容器内的油脂的剩余量的步骤包括：累计风力发电机组的润滑系统的加脂时间；获取正常加脂时的加脂速率；将润滑系统的润滑脂容器的总容量与加脂时间和加脂速率之间的乘积的差确定为润滑脂容器内的油脂的剩余量。
可选地，所述偏航润滑控制方法还包括：响应于完成向润滑脂容器添加油脂，将加脂时间复位为0。
可选地，所述偏航润滑控制方法还包括：响应于对风力发电机组的偏航轴承进行润滑达到一个润滑周期，将风力发电机组的累计偏航时长清零，并返回确定风力发电机组的累计偏航时长的步骤。
可选地，在对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的同时，所述方法还包括：对风力发电机组进行解揽。
本发明的另一方面提供一种控制风力发电机组偏航润滑的装置，其特征在于，所述装置包括：累计偏航时长统计模块，被配置为统计风力发电机组的累计偏航时长；时长比较模块，被配置为比较累计偏航时长与预定偏航时长；润滑控制模块，被配置为：当累计偏航时长大于或等于预定偏航时长时，使用风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
本发明的另一方面提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序在被处理器执行时实现如上所述的任一偏航润滑控制方法。
本发明的另一方面提供一种风力发电机组的控制器，所述控制器包括：处理器；存储器，其中，存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时实现如上所述的任一偏航润滑控制方法。
本发明的偏航润滑控制方法可基于风力发电机组的累计偏航时长来控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑，从而可以确保偏航轴承得到适度润滑或及时润滑，防止过度润滑或者润滑不足。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可在对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的同时。对风力发电机组进行解揽，从而降低动力电缆的扭缆程度，确保机组的安全稳定运行。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可被循环地执行，从而可以长时间地保证润滑的顺利进行。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可基于满足风力发电机组的累计偏航时长的情况下的风力发电机组的运行数据来控制润滑，因此，能更准确地控制润滑，防止过度润滑或者润滑不足。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可在机组小风停机时的情况之外的情况(即，机组正常发电情况)下根据预定条件执行润滑，从而大大放宽了自动润滑系统触发条件，确保偏航轴承得到及时润滑。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可考虑校正风力发电机组的对风偏差角度所获得的额外的第一功率与风力发电机组在偏航对风偏差角度期间损耗的第二功率之间的关系来控制风力发电机组的润滑系统对偏航轴承进行润滑，从而一方面可以降低机组在低风速段的偏航频次，减少机组自身损耗，另一方面可以扩展了机组自动润滑系统启动的条件，确保机组偏航轴承(例如，偏航轴承本体和偏航轴承外齿圈)得到充分润滑，防止过度润滑或者润滑不足。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可通过获取机组硬件配置(例如。偏航电机个数，额定功率等)，确定自动确定机组自动润滑系统开启的运行工况，通过停止偏航动作，将减少的偏航时间用于触发润滑系统的动作，可以降低机组在低风速的自身损耗，同时确保机组偏航轴承和/或外齿圈充分润滑。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可在润滑系统的润滑脂容器内的油脂不足时自动发出警报信号，因此，可确保润滑系统的稳定安全运行。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可仅通过采集润滑系统的相关运行参数(即，加脂时间、加脂速率)来估算油脂容器内剩余油脂的量，从而无需采用额外传感器，避免了额外成本投入。
附图说明
通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的偏航润滑控制方法；
图2示出根据本发明的示例实施例的润滑系统；
图3示出根据本发明的示例性实施例的控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的方法；
图4示出根据本发明的实施例的控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的方法；
图5示出根据本发明的实施例的控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的方法；
图6示出根据本发明的示例性实施例的偏航润滑控制方法的警报预报方法；
图7示出根据本发明的示例性实施例的确定润滑系统的润滑脂容器内的油脂的剩余量的流程图。
图8示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的偏航润滑控制装置；
图9示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的控制器的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述各种示例实施例。提供这些示例实施例以具体描述本发明构思的技术思路，而不意图制约本发明构思的范围。应理解，本领域技术人员从本说明书和这些示例实施例可容易得到的所有修改落入本发明构思的范围内。
将理解，当在本说明书中使用术语“包括”时，指定存在所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
还将理解，虽然术语“第一”、“第二”、“第三”等可在这里被用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分进行区分。如在这里使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何组合和所有组合。当诸如“……中的至少一个”的表述在一列元素之后时，所述表述修饰整列元素，而不是修饰该列的单个元素。
在本发明中，风力发电机组的偏航润滑控制方法可由风力发电机组中的用于控制润滑的控制器或者风力发电机组中的风机主控，以控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组需要进行润滑的部位进行润滑。
下面将结合各种示例性实施例来对润滑系统、偏航润滑控制方法进行具体描述。
图1示出根据本发明的示例实施例的润滑系统。
参照图1，润滑系统可包括系统主体1、油脂分配器2、毛毡齿润滑器3和偏航轴承本体4。
系统主体1可包括驱动电机11、润滑脂容器12和开关管线13。这里，驱动电机11可控制开关管线13，使得润滑脂容器12中的油脂可通过开关管线13输出到润滑脂容器12的外部。例如，当驱动电机11接收到润滑指令后，驱动电机11通过电机驱动偏心轮，从而带动柱塞运动，从润滑脂容器12内吸入润滑剂，并通过开关管线13和油脂分配器12输送到各润滑点(毛毡齿润滑器3或者偏航轴承本体内)。例如，驱动电机11可由风力发电机组中的用于控制润滑的控制器(未示出)控制，并响应于从控制器接收的润滑指令而执行上述操作中的在一个或多个。
这里，油脂分配器2可从开关管线13接收油脂，并对油脂进行分配。毛毡齿润滑器3可用于使用通过油脂分配器12分配的油脂来润滑偏航轴承外齿表面。此外，偏航轴承本体4的内部可通过至少一个油嘴(例如，仅作为示例，四个油嘴)被注入油脂，从而得到润滑。例如，油脂分配器2可在风力发电机组中的用于控制润滑的控制器的控制下接收并分配油脂。
虽然图1示出了润滑系统，但这不是出于限制润滑系统的具体结构或具体组件的目的，而是为了示出润滑系统的整体工作原理。也就是说，本发明的润滑系统不限于图1示出的具体结构和具体组件，而是可以包括任意其他结构和组件，或者可以不包括图1示出的具体结构和具体组件中的至少一个。此外，风力发电机组中的用于控制润滑的控制器不限于必须控制润滑系统中的所有组件，而是可以用于控制润滑系统中的部分组件。
图2示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的偏航润滑控制方法。
参照图2，在步骤S210中，确定风力发电机组的累计偏航时长。
这里，累计偏航时长可指示风力发电机组的偏航系统累积工作的时间长度。例如，可在风力发电机组(或简称为风机)的运行过程中确定累计偏航时间。开始对偏航系统的偏航时间进行累积的起始偏航时间可以被预先定义，并且本发明不对累计偏航时间的起始偏航时间进行任何限制。
在一个非限制的示例中，起始偏航时间可以是风力发电机组被充分润滑的时刻。例如，在风力发电机组被充分润滑的时刻，累计偏航时长可被初始化为0。
在本发明中，可以通过各种现有方法或者技术来确定风力发电机组的累计偏航时长。例如，可通过设置对风力发电机组的累计偏航时长进行计时的计时器来确定风力发电机组的累计偏航时长。又例如，可通过监视或累积偏航电机的工作时间来确定风力发电机组的累计偏航时长。然而，上述示例仅是示例性的，本发明不对确定风力发电机组的累计偏航时长的方法进行限制。
此外，在一个示例中，可将累计偏航时长存入风力发电机组的PLC控制系统掉电保持区。在这个示例中，如由于电网掉电停机，启机后亦可读取累计偏航时长这一数据。
在步骤S220中，比较累计偏航时长与预定偏航时长。
这里，预定偏航时长可以是被预先设定为触发机组的润滑系统的参数。例如，预定偏航时长可根据关于风力发电机组的工程经验、运行状态、机型、运行环境等来确定。在一个示例中，预定偏航时长可以是350小时。然而，上述示例中的预定偏航时长仅是示例性的，本发明不对预定偏航时长进行具体限制。例如，预定偏航时长可以是预先定义的常数。又例如，预定偏航时长可以是变量。例如，预定偏航时长可以根据风力发电机组的运行情况而发生变化。
在步骤S230中，响应于累计偏航时长大于或等于预定偏航时长，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
当累计偏航时长大于或等于预定偏航时长时，可以控制风力发电机组的润滑系统对偏航轴承进行润滑。
示例性地，结合图1，可响应于累计偏航时长大于或等于预定偏航时长，通过控制器来控制风力发电机组的润滑系统中的至少一个组件(例如，驱动电机11、开关管线13、油脂分配器2、毛毡齿润滑器3中的至少一个)对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。如上针对图1已经示意性地示出了润滑的基本原理，这里，为了简明，不再具体重复描述如何进行润滑或控制润滑。
此外，可选地，响应于累计偏航时长小于预定偏航时长，可继续对累计偏航时长进行累计和/或确定，并且不控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑，从而可以避免过度润滑。
这里，进行润滑的偏航轴承可包括偏航轴承内部齿轮、偏航轴承外部齿轮和/或外部齿圈。在一个示例，进行润滑的偏航轴承可包括偏航轴承内部大齿和/或偏航轴承外部大齿。然而，上述示例中的偏航轴承内部大齿和/或偏航轴承外部大齿仅是示例性的，本发明不对进行润滑的具体部位进行具体限制，其他需要润滑的部位也是可行的。
在现有技术中，偏航系统的润滑系统通常设定一定时间间隔作为润滑系统的触发的条件，可能导致偏航轴承润滑不足或者过度润滑。更具体地讲，在一定时间间隔内，若风机由于各种原因，比如小风停机，故障等原因，机组实际偏航时间短，导致风机过度润滑，或者由于现场风况较好，风机偏航频繁，可能导致偏航轴润滑不足，偏航润滑不足或者过度润滑均可能导致偏航轴承损坏。
相比一下，本发明的偏航润滑控制方法可基于风力发电机组的累计偏航时长来控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑，从而可以确保偏航轴承得到适度润滑或及时润滑，防止过度润滑或者润滑不足。
此外，可选地，在对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的同时，根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的偏航润滑控制方法还可包括对风力发电机组进行解揽，从而降低动力电缆的扭缆程度，确保机组的安全稳定运行。
解揽是指使由于偏航而使得与风力发电机组的连接的电缆恢复到未扭转或仅部分扭转的状态的操作，通过解揽可以使电缆恢复为未扭转或仅部分扭转的状态。可选地，解揽可由风力发电机组中的解缆系统执行。在一个示例中，解缆系统可在风力发电机组中的控制下执行解缆。
另外，在一个可选的实施例中，本发明的偏航润滑控制方法还可包括以下步骤：响应于对风力发电机组的偏航轴承进行润滑达到一个润滑周期，将风力发电机组的累计偏航时长清零，并重新开始累计(即，返回确定)风力发电机组的累计偏航时长。
这里，对风力发电机组的偏航轴承进行润滑达到一个润滑周期可指示风力发电机组的偏航轴承得到了充分的润滑。可将风力发电机组的偏航轴承得到了充分的润滑的时间重新确定为参照步骤S210中介绍的对偏航系统的偏航时间进行累积的起始偏航时间。并且，风力发电机组的控制可基于该重新确定的起始偏航时间重新执行步骤S210、步骤S220和步骤S230。因此，发明的偏航润滑控制方法可被循环地执行，从而可以长时间地保证润滑的顺利进行。在一个示例中，润滑周期可以根据实际需要或者工况条件来确定。例如，作为非限制的示例，一个润滑周期可指示机组偏航一圈(即，360度)。
图3示出根据本发明的示例性实施例的控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的方法。
在步骤S310中，可响应于累计偏航时长大于或等于预定偏航时长，获取风力发电机组的运行数据。
这里，风力发电机组的运行数据可包括指示风力发电机组的运行状态的各种数据。例如，仅作为示例，风力发电机组的运行数据可包括上网功率、发电机转速、风向偏差角度、风速和/或偏航电机的各种运行参数等。
在本发明中，风力发电机组的运行数据可通过各种现有技术或者方法来获得。例如，风力发电机组的运行数据可以通过各种传感器或者存储有历史运行数据的数据库来获得。然而，上述获得风力发电机组的运行数据的方法仅是示例，本发明不对获得风力发电机组的运行数据的具体方法进行限制。
在步骤S320中，可基于风力发电机组的运行数据，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
换言之，可在累计偏航时长大于或等于预定偏航时长的情况下，基于风力发电机组的运行数据，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
这里，由于基于满足风力发电机组的累计偏航时长的情况下的风力发电机组的运行数据来控制润滑，因此，能更准确地控制润滑，防止过度润滑或者润滑不足。后面将结合图4和图5对步骤S320进行更具体地描述。
图4示出根据本发明的实施例的控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的方法。
参照图4，在步骤S410中，可基于风力发电机组的第一运行数据，计算校正风力发电机组的对风偏差角度所获得的额外的第一功率。
这里，第一运行数据可包括当前风速、风力发电机组的与当前风速对应的设计输出功率和对风偏差角度。对风偏差角度的单位可以为度(deg)，并对风偏差角度可以取一定时间长度的均值(例如，仅作示例，60秒内的平均值)。设计输出功率的单位可以是千瓦。
在一个实施例中，第一功率可基于风力发电机组的与当前风速对应的设计输出功率与第一值的乘积来确定。例如，第一值可以为1减去对风偏差角度的余弦值的平方。例如，第一功率可以如等式(1)来表示：
P1＝pe(v)(1-cos2β) 等式(1)
在等式(1)中，P1可表示第一功率，pe(v)可表示风力发电机组的与当前风速对应的设计输出功率，β可表示对风偏差角度。
在步骤S420中，可基于风力发电机组的第二运行数据，计算风力发电机组在偏航对风偏差角度期间损耗的第二功率。
这里，第二运行数据可包括风力发电机组的偏航电机的个数、偏航电机的额定功率、偏航电机的功率因数和偏航电机的损耗裕度。例如，偏航电机的损耗裕度可指示用于控制启动加脂的工作功率范围的设置的损耗裕度参数。
在一个实施例中，第二功率基于偏航电机的损耗裕度与第二值的和来确定，其中，第二值为偏航电机的个数、偏航电机的额定功率和偏航电机的功率因数的乘积。例如，第二功率可以如等式(2)来表示：
P2＝n*pn*γ(p)+δ 等式(2)
在等式(2)中，P2可表示第二功率，n可表示偏航电机的个数，pn可表示单个偏航电机的额定功率，γ(p)可表示偏航电机的功率因数，并与风力发电组的输出功率相关，δ可表示偏航电机的损耗裕度。
在步骤S430中，可响应于第一功率小于第二功率，控制风力发电机组的润滑系统对偏航轴承进行润滑。
这里，在矫正对风偏差角度后，获得的额外能量(例如，第一功率)低于机组偏航过程中的自身损耗功率大小(例如，第二功率)时，可控制风力发电机组的润滑系统对偏航轴承进行润滑。可选地，在这个过程中，可以将机组的偏航使能关闭，从而将原本用于对风偏航的偏航动作时间用于进行润滑。换言之，可以在机组小风停机时的情况之外的情况(即，机组正常发电情况)下根据预定条件执行润滑，从而大大放宽了自动润滑系统触发条件，确保偏航轴承得到及时润滑。
在本发明中，考虑校正风力发电机组的对风偏差角度所获得的额外的第一功率与风力发电机组在偏航对风偏差角度期间损耗的第二功率之间的关系来控制风力发电机组的润滑系统对偏航轴承进行润滑，从而一方面可以降低机组在低风速段的偏航频次，减少机组自身损耗，另一方面可以扩展了机组自动润滑系统启动的条件，确保机组偏航轴承(例如，偏航轴承本体和偏航轴承外齿圈)得到充分润滑，防止过度润滑或者润滑不足。
另外，本发明的偏航润滑控制方法可通过获取机组硬件配置(例如。偏航电机个数，额定功率等)，确定自动确定机组自动润滑系统开启的运行工况，通过停止偏航动作，将减少的偏航时间用于触发润滑系统的动作，可以降低机组在低风速的自身损耗，同时确保机组偏航轴承和/或外齿圈充分润滑。
图5示出根据本发明的实施例的控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的方法。
参照图5，在步骤S510中，响应于运行数据中的当前风速低于或等于预定风速，控制风力发电机组停机，并控制风力发电机组沿预定方向偏航预定角度。
换言之，根据本发明的偏航润滑控制方法，可在累计偏航时长大于或等于预定偏航时长并且运行数据中的当前风速低于或等于预定风速的情况下，控制风力发电机组停机，并控制风力发电机组沿预定方向偏航预定角度。
在一个示例中，可控制风力发电机组朝一个方向偏航一圈(即，360度)。然而，上述示例仅是示例性的，本发明不对控制风力发电机组的偏航的方向和角度进行限制。
在步骤S520中，在控制风力发电机组沿预定方向偏航预定角度期间，对偏航轴承进行润滑。
由于可在控制风力发电机组沿预定方向偏航预定角度期间，对偏航轴承进行润滑，因此能够使偏航轴承得到适当的润滑。
此外，可选地，响应于运行数据中的当前风速高于预定风速，不控制润滑系统对偏航轴承进行润滑。换言之，当当前风速较大时，可暂时不触发润滑。
在一个可选的实施例中，可响应于运行数据中的预定时间内的风速的平均值低于预定风速阈值，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。与图5的实施例相比，该可选的实施例进一步扩展了润滑触发的条件，使触发条件更加智能化，并能适配所有不同机型。在该可选的实施例，对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的方法可与参照图5的实施例描述的对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的方法相同或者类似。
图6示出根据本发明的示例性实施例的偏航润滑控制方法的警报预报方法。
参照图6，根据本发明的示例性实施例的偏航润滑控制方法还可包括步骤S610和步骤S620。
在步骤S610中，确定润滑系统的润滑脂容器内的油脂的剩余量。
在本发明中，考虑到润滑系统的润滑脂容器内的油脂的剩余量会影响到润滑系统对待润滑组件(例如，偏航轴承)的润滑，因此，需要确定润滑系统的润滑脂容器内的油脂的剩余量。
后面将结合图7对确定润滑系统的润滑脂容器内的油脂的剩余量的方法进行具体描述。
在步骤S620中，响应于剩余量小于或等于预定警告阈值，控制发出指示润滑脂容器的油脂不足的警报信号。
在一个示例中，预定警告阈值可以是润滑脂容器的总容量的20％。然而，上述示例仅是示例性的，本发明不限于预定警告阈值的具体值或者范围。
由于可在润滑系统的润滑脂容器内的油脂不足时自动发出警报信号，因此，可确保润滑系统的稳定安全运行。
可选地，警报信号可以被发送到用于控制润滑脂容器的油脂的添加的控制器，使得用于控制润滑脂容器的油脂的添加的控制器可以响应于警报信号而控制用于向润滑脂容器添加油脂的油脂添加装置向润滑脂容器添加油脂。在一个实施例中，向润滑脂容器添加油脂的量可小于或等于润滑脂容器的总容量与剩余量之间的差。在本发明中，由于可在润滑系统的润滑脂容器内的油脂不足时自动添加适度的油脂，因此，可进一步确保润滑系统的稳定安全运行。又例如，警报信号可以被发送给风力发电机组的管理人员，并由管理人员来控制或者管理润滑脂容器中的油脂。
图7示出根据本发明的示例性实施例的确定润滑系统的润滑脂容器内的油脂的剩余量的流程图。
参照图7，在步骤S710中，累计风力发电机组的润滑系统的加脂时间。
这里，累计的加脂时间可指示风力发电机组的润滑系统累积工作的时间长度。开始对润滑系统的加脂时间进行累积的起始加脂时刻可以被预先定义，并且本发明不对累计的加脂时间的起始加脂时间进行任何限制。在一个非限制的示例中，起始加脂时间可以是润滑系统的润滑脂容器内充满油脂的时刻。
在本发明中，可以通过各种现有方法或者技术来确定风力发电机组的加脂时间。例如，可通过设置对风力发电机组的加脂时间进行计时的计时器来确定风力发电机组的加脂时间。又例如，可通过监视或累积润滑系统的工作时间来确定风力发电机组的加脂时间。然而，上述示例仅是示例性的，本发明不对确定风力发电机组的加脂时间的方法进行限制。
在步骤S720中，获取正常加脂时的加脂速率。
这里，可通过查询润滑系统的工作参数来获取润滑系统正常加脂时的加脂速率。
在步骤S730中，将润滑系统的润滑脂容器的总容量与加脂时间和加脂速率之间的乘积的差确定为润滑脂容器内的油脂的剩余量。
例如，可通过下面的等式(3)来确定润滑脂容器内的油脂的剩余量：
V＝Ve-s*t 等式(3)
在等式(3)中，V可表示润滑脂容器内的油脂的剩余量，Ve可表示润滑系统的润滑脂容器的总容量，t可表示风力发电机组的润滑系统的累计的加脂时间，s正常加脂时的加脂速率。这里，当风力发电机组运行维护时，润滑系统的润滑脂容器的总容量可被加满。
在本发明中，仅通过采集润滑系统的相关运行参数(即，加脂时间、加脂速率)来估算油脂容器内剩余油脂的量，从而无需采用额外传感器，避免了额外成本投入。
在一个可选的实施例中，响应于完成向润滑脂容器添加油脂，将加脂时间复位为0。更具体地讲，当在润滑系统的润滑脂容器内充满油脂时，加脂时间可被初始化为0。
图8示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的偏航润滑控制装置。
参照图8，偏航润滑控制装置800可包括累计偏航时长统计模块810、时长比较模块820和润滑控制模块830。偏航润滑控制装置800可被配置为执行参照图1至7描述的任一方法。
累计偏航时长统计模块810可被配置为统计风力发电机组的累计偏航时长。时长比较模块820可被配置为比较累计偏航时长与预定偏航时长。润滑控制模块830可被配置为：当累计偏航时长大于或等于预定偏航时长时，使用风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
更具体地讲，润滑控制模块830可被配置为执行参照图1描述的步骤130、参照图2至图7描述的任一控制方法中的至少一个。上面结合图1至图7已经具体描述了根据本发明的示例性实施例的控制风力发电机组的润滑系统进行润滑的方法，因此，为了简明和不必要的冗余描述，将省略对润滑控制模块830所执行的方法的具体描述。
图9示出根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的控制器的框图。
参照图9，根据本发明的示例性实施例的风力发电机组的控制器900可包括处理器910和存储器920。这里，存储器920存储有计算机程序，其中，该计算机程序在被处理器910执行时实现参照图1至图7描述的任意偏航润滑控制方法。为了简明，这里不再重复描述由处理器910执行的参照图1至图7描述的任意偏航润滑控制方法。
此外，根据本发明示例性实施例的方法可以被实现为计算机可读记录介质中的计算机程序。本领域技术人员可以根据对上述方法的描述来实现所述计算机程序。当所述计算机程序在计算机中被执行时实现本发明的任意偏航润滑控制方法。此外，根据本发明示例性实施例的方法中使用的统计数据和/或其他数据可存入PLC的掉电保持区，从而确保机组在电网掉电后，数据不会丢失。
根据本发明的示例性实施例，可提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被一个或多个计算装置(例如，控制器等)执行时使得所述一个或多个计算装置实现本申请中所公开的任一方法。例如，在所述计算机程序被一个或多个计算装置执行时使得所述一个或多个计算装置执行以下步骤：确定风力发电机组的累计偏航时长；比较累计偏航时长与预定偏航时长；响应于累计偏航时长大于或等于预定偏航时长，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
此外，应该理解，根据本发明示例性实施例的设备中的各个单元可被实现硬件组件和/或软件组件。本领域技术人员根据限定的各个单元所执行的处理，可以例如使用现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)来实现各个单元。
本发明的偏航润滑控制方法可基于风力发电机组的累计偏航时长来控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑，从而可以确保偏航轴承得到适度润滑或及时润滑，防止过度润滑或者润滑不足。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可在对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的同时。对风力发电机组进行解揽，从而降低动力电缆的扭缆程度，确保机组的安全稳定运行。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可被循环地执行，从而可以长时间地保证润滑的顺利进行。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可基于满足风力发电机组的累计偏航时长的情况下的风力发电机组的运行数据来控制润滑，因此，能更准确地控制润滑，防止过度润滑或者润滑不足。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可在机组小风停机时的情况之外的情况(即，机组正常发电情况)下根据预定条件执行润滑，从而大大放宽了自动润滑系统触发条件，确保偏航轴承得到及时润滑。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可考虑校正风力发电机组的对风偏差角度所获得的额外的第一功率与风力发电机组在偏航对风偏差角度期间损耗的第二功率之间的关系来控制风力发电机组的润滑系统对偏航轴承进行润滑，从而一方面可以降低机组在低风速段的偏航频次，减少机组自身损耗，另一方面可以扩展了机组自动润滑系统启动的条件，确保机组偏航轴承(例如，偏航轴承本体和偏航轴承外齿圈)得到充分润滑，防止过度润滑或者润滑不足。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可通过获取机组硬件配置(例如。偏航电机个数，额定功率等)，确定自动确定机组自动润滑系统开启的运行工况，通过停止偏航动作，将减少的偏航时间用于触发润滑系统的动作，可以降低机组在低风速的自身损耗，同时确保机组偏航轴承和/或外齿圈充分润滑。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可在润滑系统的润滑脂容器内的油脂不足时自动发出警报信号，因此，可确保润滑系统的稳定安全运行。
此外，本发明的偏航润滑控制方法可仅通过采集润滑系统的相关运行参数(即，加脂时间、加脂速率)来估算油脂容器内剩余油脂的量，从而无需采用额外传感器，避免了额外成本投入。
虽然本公开包括特定的示例，但是对于本领域普通技术人员来说将清楚，在不脱离权利要求和它们的等同物的精神和范围的情况下，可在这些示例中进行形式和细节上的各种改变。在此描述的示例应仅被认为是描述性的，而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述应被认为可适用于其他示例中的类似特征或方面。如果描述的技术以不同的顺序被执行，和/或如果描述的系统、架构、装置或电路中的组件以不同的方式被组合，和/或由其他组件或它们的等同物替换或补充，则可实现合适的结果。因此，公开的范围不是由具体实施方式限定，而是由权利要求及它们的等同物限定，并且在权利要求及它们的等同物的范围内的所有变化应被解释为包括在公开中。

Claims (13)

1.一种风力发电机组的偏航润滑控制方法，其特征在于，所述偏航润滑控制方法包括：
确定风力发电机组的累计偏航时长；
比较累计偏航时长与预定偏航时长；
响应于累计偏航时长大于或等于预定偏航时长，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
2.如权利要求1所述的偏航润滑控制方法，其特征在于，响应于累计偏航时长大于或等于预定偏航时长，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的步骤包括：
响应于累计偏航时长大于或等于预定偏航时长，获取风力发电机组的运行数据；
基于风力发电机组的运行数据，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
3.如权利要求2所述的偏航润滑控制方法，其特征在于，控制风力发电机组的润滑系统对偏航轴承进行润滑的步骤包括：
基于风力发电机组的第一运行数据，计算校正风力发电机组的对风偏差角度所获得的额外的第一功率，所述第一运行数据包括当前风速、风力发电机组的与当前风速对应的设计输出功率和所述对风偏差角度；
基于风力发电机组的第二运行数据，计算风力发电机组在偏航所述对风偏差角度期间损耗的第二功率，第二运行数据包括风力发电机组的偏航电机的个数、偏航电机的额定功率、偏航电机的功率因数和偏航电机的损耗裕度；
响应于第一功率小于第二功率，控制风力发电机组的润滑系统对偏航轴承进行润滑。
4.如权利要求2所述的偏航润滑控制方法，其特征在于，基于风力发电机组的运行数据，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的步骤包括：
响应于运行数据中的当前风速低于或等于预定风速，控制风力发电机组停机，并控制风力发电机组沿预定方向偏航预定角度；
在控制风力发电机组沿预定方向偏航预定角度期间，对偏航轴承进行润滑。
5.如权利要求2所述的偏航润滑控制方法，其特征在于，基于风力发电机组的运行数据，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的步骤包括：
响应于运行数据中的预定时间内的风速的平均值低于预定风速阈值，控制风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的偏航润滑控制方法，其特征在于，所述偏航润滑控制方法还包括：
确定润滑系统的润滑脂容器内的油脂的剩余量；
响应于剩余量小于或等于预定警告阈值，控制发出指示润滑脂容器的油脂不足的警报信号。
7.如权利要求6所述的偏航润滑控制方法，其特征在于，确定润滑系统的润滑脂容器内的油脂的剩余量的步骤包括：
累计风力发电机组的润滑系统的加脂时间；
获取正常加脂时的加脂速率；
将润滑系统的润滑脂容器的总容量与加脂时间和加脂速率之间的乘积的差确定为润滑脂容器内的油脂的剩余量。
8.如权利要求7所述的偏航润滑控制方法，其特征在于，所述偏航润滑控制方法还包括：响应于完成向润滑脂容器添加油脂，将加脂时间复位为0。
9.如权利要求1至5中的任一项所述的偏航润滑控制方法，其特征在于，所述偏航润滑控制方法还包括：
响应于对风力发电机组的偏航轴承进行润滑达到一个润滑周期，将风力发电机组的累计偏航时长清零，并返回确定风力发电机组的累计偏航时长的步骤。
10.如权利要求1至5中的任一项所述的偏航润滑控制方法，其特征在于，在对风力发电机组的偏航轴承进行润滑的同时，所述方法还包括：对风力发电机组进行解揽。
11.一种风力发电机组的偏航润滑控制装置，其特征在于，所述偏航润滑控制装置包括：
累计偏航时长统计模块，被配置为统计风力发电机组的累计偏航时长；
时长比较模块，被配置为比较累计偏航时长与预定偏航时长；
润滑控制模块，被配置为：当累计偏航时长大于或等于预定偏航时长时，使用风力发电机组的润滑系统对风力发电机组的偏航轴承进行润滑。
12.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序在被处理器执行时实现权利要求1至10中的任意一项所述的偏航润滑控制方法。
13.一种风力发电机组的控制器，所述控制器包括：
处理器；
存储器，
其中，存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时实现如权利要求1至10中的任意一项所述的偏航润滑控制方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1482356A (zh) * 2002-09-10 2004-03-17 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组解缆方法
CN109185080A (zh) * 2018-07-27 2019-01-11 北京金风科创风电设备有限公司 偏航加脂方法和装置、计算机可读存储介质
CN109989895A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组偏航系统的润滑方法和装置
CN110219786A (zh) * 2019-07-12 2019-09-10 青岛盘古润滑技术有限公司 一种风力发电机组偏航润滑控制系统及控制方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1482356A (zh) * 2002-09-10 2004-03-17 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组解缆方法
CN109989895A (zh) * 2017-12-29 2019-07-09 新疆金风科技股份有限公司 风力发电机组偏航系统的润滑方法和装置
CN109185080A (zh) * 2018-07-27 2019-01-11 北京金风科创风电设备有限公司 偏航加脂方法和装置、计算机可读存储介质
CN110219786A (zh) * 2019-07-12 2019-09-10 青岛盘古润滑技术有限公司 一种风力发电机组偏航润滑控制系统及控制方法

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