CN115143032A - 风力发电机组的控制方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种风力发电机组的控制方法、装置、电子设备及存储介质。风力发电机组的控制方法包括：获取风力发电机组的叶轮转速以及各支叶片的叶片角度，其中，各支叶片的叶片角度由与各支叶片对应的编码器采集；响应于各支叶片的叶片角度不一致，判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件；响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，基于各支叶片的叶片角度控制风力发电机组容错运行。根据本申请实施例，能够解决相关技术中由于编码器检测信号异常导致的叶片角度不一致的情况会造成停机、带来损失的问题。

Description

风力发电机组的控制方法、装置、电子设备及存储介质

技术领域

本申请属于风力发电机组技术领域，尤其涉及一种风力发电机组的控制方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术

风力发电机组通常为不同的叶片配置不同的编码器，通过编码器来采集对应叶片的角度值。如果不同叶片的角度值不一致，为了防止继续运行下去造成风力发电机组的叶片不平衡带来机械损耗，通常会控制风力发电机组停机。但是，发明人发现，不同叶片的角度值不一致的情况有可能是由于编码器采集的检测信号异常造成的，而非实际角度不一致，这种情况下，如果仍然停止运行会造成风力能源的浪费，并且频繁停机启动也会造成风力发电机组的损耗。

发明内容

本申请实施例提供一种在风力发电机组的控制方法、装置、电子设备及存储介质，能够解决相关技术中由于编码器检测信号异常导致的叶片角度不一致的情况会造成停机、带来损失的问题。

一方面，本申请实施例提供一种风力发电机组的控制方法，该方法包括：

获取风力发电机组的叶轮转速以及各支叶片的叶片角度，其中，各支叶片的叶片角度由与各支叶片对应的编码器采集；

响应于各支叶片的叶片角度不一致，判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件；

响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，基于各支叶片的叶片角度控制风力发电机组容错运行。

作为一个可选的实施方式，容错运行条件可以包括：

叶轮转速的变化率小于第一阈值。

作为一个可选的实施方式，响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，基于各支叶片的叶片角度控制风力发电机组容错运行，可以包括：

响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，确定目标编码器发生跳变；

获取对目标编码器采集的叶片角度修正处理后的叶片角度，修正处理用于对目标编码器采集的叶片角度进行修正；

基于修正处理后的各支叶片的叶片角度，控制风力发电机组容错运行。

作为一个可选的实施方式，修正处理可以包括：

计算目标编码器发生跳变时的插值；或者，

将目标编码器发生跳变时的叶片角度替换为发生跳变前一时刻目标编码器采集的叶片角度。

作为一个可选的实施方式，在判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件之前，该方法还可以包括：

获取目标叶片的接近开关的触发信号，其中，触发信号在目标叶片的叶片角度超过第二阈值时为第一信号，在目标叶片的叶片角度值未超过第二阈值时为第二信号；

除各支叶片的叶片角度不一致的响应条件之外，判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件的响应条件，还包括：

响应于与目标叶片对应的目标编码器采集的叶片角度小于第三阈值，且触发信号为第一信号，其中，第三阈值小于或等于第二阈值；或者，

响应于与目标编码器采集的叶片角度大于第四阈值，且触发信号为第二信号，其中，第四阈值大于或等于第二阈值。

作为一个可选的实施方式，风力发电机组的控制方法由风力发电机组中的目标控制器执行，响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，基于各支叶片的叶片角度控制风力发电机组容错运行，可以包括：

响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，通知风力发电机组中除目标控制器以外的其它控制器容错运行。

另一方面，本申请实施例提供了一种风力发电机组的控制装置，该装置包括：

第一获取单元，用于获取风力发电机组的叶轮转速以及各支叶片的叶片角度，其中，各支叶片的叶片角度由与各支叶片对应的编码器采集；

判断单元，用于响应于各支叶片的叶片角度不一致，判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件；

第一控制单元，用于响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，基于各支叶片的叶片角度控制风力发电机组容错运行。

作为一个可选的实施方式，容错运行条件可以包括：

叶轮转速的变化率小于第一阈值。

作为一个可选的实施方式，第一控制单元可以包括：

第一确定单元，用于响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，确定目标编码器发生跳变；

第二获取单元，用于获取对目标编码器采集的叶片角度修正处理后的叶片角度，修正处理用于对目标编码器采集的叶片角度进行修正；

第二控制单元，用于基于修正处理后的各支叶片的叶片角度，控制风力发电机组容错运行。

作为一个可选的实施方式，修正处理可以包括：

计算目标编码器发生跳变时的插值；或者，

将目标编码器发生跳变时的叶片角度替换为发生跳变前一时刻目标编码器采集的叶片角度。

作为一个可选的实施方式，该装置还可以包括：

第三获取单元，用于在判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件之前，获取目标叶片的接近开关的触发信号，其中，触发信号在目标叶片的叶片角度超过第二阈值时为第一信号，在目标叶片的叶片角度值未超过第二阈值时为第二信号；

除各支叶片的叶片角度不一致的响应条件之外，判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件的响应条件，还包括：

响应于与目标叶片对应的目标编码器采集的叶片角度小于第三阈值，且触发信号为第一信号，其中，第三阈值小于或等于第二阈值；或者，

响应于与目标编码器采集的叶片角度大于第四阈值，且触发信号为第二信号，其中，第四阈值大于或等于第二阈值。

作为一个可选的实施方式，风力发电机组的控制装置由风力发电机组中的目标控制器执行，第一控制单元可以包括：

通知单元，用于响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，通知风力发电机组中除目标控制器以外的其它控制器容错运行。

再一方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

处理器执行计算机程序指令时实现本申请实施例提供的风力发电机组的控制方法。

再一方面，本申请实施例提供了一种存储介质，储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时实现本申请实施例提供的风力发电机组的控制方法。

本申请实施例的风力发电机组的控制方法、装置、设备及存储介质，通过在各支叶片的叶片角度不一致的情况下，对叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件进行判断，可以结合叶轮转速的变化率，判断叶片角度不一致的情况是否是由编码器检测信号的异常导致的，如果叶轮转速的变化率满足容错运行条件，则确定叶片角度不一致的情况是由编码器检测信号的异常导致的，从而可以容错运行，防止由于编码器检测信号异常导致的叶片角度不一致的情况造成停机带来的损失，实现了容错运行，提高运行效率的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，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是本申请实施例中叶片角度和叶轮转速的一个示例的示意图；

图2是本申请实施例中编码器发生信号跳变的一个示例的示意图；

图3是本申请实施例中叶轮转速满足容错运行条件的一个示例的示意图；

图4是本申请实施例中发生卡桨时叶轮转速的一个示例的示意图；

图5是本申请一个实施例提供的风力发电机组的控制方法的流程示意图；

图6是本申请另一个实施例提供的风力发电机组的控制方法的流程示意图；

图7是本申请另一个实施例提供的风力发电机组的控制方法的流程示意图；

图8是本申请另一个实施例提供的风力发电机组的控制方法的流程示意图；

图9是本申请一个实施例提供的风力发电机组的控制装置的结构示意图；

图10是本申请一个实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本申请进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅意在解释本申请，而不是限定本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请更好的理解。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

为了解决现有技术问题，本申请实施例提供了一种风力发电机组的控制方法、装置、设备及存储介质。下面首先对本申请实施例所提供的风力发电机组的控制方法进行介绍。

图1示出了本申请一个实施例提供的风力发电机组的控制方法的流程示意图。如图1所示，风力发电机组的三个叶片(103)安装与轮毂105上，叶片调桨是指改变叶片在迎风面的角度，其转动的角度为叶片角度102，叶片角度102由编码器采集得到，三个叶片分别由对应的编码器采集对应叶片的叶片角度。叶轮转速101则是三个叶片在竖直面上整体转动，也可以称为发电机转速，叶轮转速101可以由转速传感器采集得到。

叶片角度和叶轮转速的关系是：在相同风速下，叶片角度越小，迎风角越小，所受风力作用越大，叶轮转速越快；反之，叶片角度越大，所受风力作用越小，叶轮转速就越慢。

如果三个叶片角度不一致，则三个叶片的受力不同，叶轮就会产生类似偏心轮的激振力，导致转速忽快忽慢。为了检测三个叶片角度是否一致，通过三个编码器分别的检测对应叶片的角度，并对比是否一致。

但是，变桨系统在运行过程中，编码器由于电磁干扰、信号线松动、屏蔽层松动、PLC模块异常、编码器自身异常等多种原因，其传输的电信号可能发生不同程度的跳变，使控制器计算出的叶片角度值发生跳变，引发上述故障被触发并使机组停机，造成一定的发电量损失。

例如，图2是一种示例的编码器发生信号跳变的波形示意图，横轴为时间，纵轴为叶片角度，该编码器检测到的叶片角度在时刻104附近叶片角度发生了大幅度跳变，如果该编码器发生信号跳变的持续时间大于预设时长(例如500ms)，这样，三个编码器的叶片角度不一致的时长达到预设时长，就可能会机组触发“位置偏差大故障”而停机。

进一步的，本申请实施例提供了一种基于偏心激振力的风力发电机组卡桨及振动模型，用于对叶片卡桨及振动原因进行分析或剔除。该模型建立了振动值、三叶片的叶片角度差值、叶轮转速值之间的函数关系，可以有效判别通信中断、编码器异常等特殊工况，以准确识别卡桨、识别机组振动。

偏心振动的激振力公式为：

F＝meω² 公式(1)

式中，F是偏心块产生的激振力；m是偏心块的质量；e是偏心块的偏心距；w是偏心块的转动角速度；

对于风力发电机组而言，F可以等效为对机组产生的振动力，w是叶轮转动的角速度；m是叶轮旋转的等效质量，与旋转体的密度分布有关，对风力发电机组而言，由于其所受的旋转力主要来自于叶片所受的风力大小，所以可以表征三叶片的不平衡度；e又是风力发电机叶片长度的函数。

基于式(1)可知，由于三叶片不平衡导致的风力发电机组振动值大小，与三叶片的角度差成正比，与叶轮旋转的角速度的平方成正比；而这种受力不平衡，会使得叶片在旋转过程中转速发生突变。且由于风力发电机三个叶片由于桨距角不同，导致受风力作用不一致且不断变化，因此(对应风力发电机的叶轮转速)也会忽快忽慢。

图3所示是未发生卡桨(三叶片角度一致)时，风力发电机的叶轮转速的变化率分布；其中，横坐标是时刻值，纵坐标是风力发电机叶轮转速相邻两个采样时刻的差值(用于表示叶轮转速的变化率)，从图3中可看出，风力发电机组在运行、收桨过程中，叶轮转速变化率分布比较平均。

图4所示为单个叶片发生卡桨时，风力发电机组的叶轮转速的变化率分布；其中，横坐标是时刻值，纵坐标是风力发电机组叶轮转速相邻两个采样时刻的差值(用于表示叶轮转速的变化率)，从图4中可看出，风力发电机组在运行、收桨过程中，由于发生了卡桨，三叶片的角度值发生了偏差，从一个时刻开始，风力发电机的叶轮转速变化率逐渐变大。

利用风力发电机组三个叶片的叶片角度在不一致后，会引起叶轮气动不平衡，从而使风力发电机组叶轮转速的变化率变化较大的特性，可以检测编码器数据(叶片角度)异常是由编码器故障导致还是叶片角度实际产生了不一致。

具体而言，在检测到变桨系统的编码器出现数据异常后，计算叶轮转速的变化率；如果叶轮转速的变化率持续较大(例如，相邻两个采样时刻的叶轮转速差值大于0.1)，且持续一定时间，则认为发生了真实的叶片角度的不一致；如果叶轮转速的变化率不大，则认为三个叶片的叶片角度没有发生实际的偏差，从而判断是编码器的故障，风力发电机组的叶片没有产生不平衡，风力发电机组进入容错运行，防止由于编码器检测数据的故障频繁停机、开机。

图5是本申请一个实施例提供的风力发电机组的控制方法的流程示意图，如图5所示，该方法包括如下步骤：

步骤201，获取风力发电机组的叶轮转速以及各支叶片的叶片角度。

其中，各支叶片的叶片角度由与各支叶片对应的编码器采集。例如，如图1所示的风力发电机组包括三支叶片，每支叶片都通过对应的编码器采集对应叶片的叶片角度。

叶轮转速可以通过转速传感器采集。本申请实施例的执行方可以通过通信方式直接或间接的获取到转速传感器采集到的叶轮转速和各编码器采集到的叶片角度。

步骤202，响应于各支叶片的叶片角度不一致，判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件。

各支叶片的角度不一致，是指至少存在一个叶片与其它叶片的角度不一致。出于对传感器误差的容错，可以允许各支叶片的角度存在一定的差值。例如，判定各支叶片的叶片角度不一致的一个示例的实施方式为，直接将三个编码器同一时刻采集到的叶片角度的数值进行对比，如果相差超过预设数值，且超过预设数值的时长达到预设时长，则确定各支叶片的叶片角度不一致。

在确定各支叶片的叶片角度不一致的情况下，可以进一步判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件。

叶轮转速的变化率用于描述两个采样时刻采集到的叶轮转速的差值，一个示例为，叶轮转速的变化率通过相邻两个采样时刻采集到的叶轮转速之差来表示。

在满足容错运行条件的情况下，容许各支叶片的叶片角度不一致的错误存在，继续运行风力发电机组。容错运行条件用于描述各支叶片的叶片角度实际上是一致的情况下，叶轮转速的变化率的特征。基于该特征，针对叶轮转速的变化率设置容错运行条件。

一个可选的实施方式为，容错运行条件包括叶轮转速的变化率一直/在一段时间内小于第一阈值。例如，容错运行条件可以是在时刻t1～时刻t2之内的时段，每两个相邻的采样时刻的叶轮转速的差值都小于数值m(例如0.1)。

步骤203，响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，基于各支叶片的叶片角度控制风力发电机组容错运行。

如果判断出叶轮转速的变化率满足容错运行条件，则容错运行。在本申请实施例中，容错运行是指忽略各支叶片角度不一致的错误，继续运行风力发电机组。这是由于，如果检测到叶轮转速的变化率满足容错运行条件，则说明叶轮转速变化不大，未发生实际的各支叶片的叶片角度不一致的现象，从而可以判断检测到的各支叶片的叶片角度不一致，可能是由编码器的异常导致的，是数字信号的错误，因此可以容许该错误存在。

作为一个可选的实施方式，步骤203响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，基于各支叶片的叶片角度控制风力发电机组容错运行，可以包括：

步骤2031，响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，确定目标编码器发生跳变。

编码器发生信号跳变的示意图可以如图2所示。如果叶轮转速的变化率满足容错运行条件，可以确定各支叶片的叶片角度不一致，是由目标编码器发生信号跳变引起的。

步骤2032，获取对目标编码器采集的叶片角度修正处理后的叶片角度。

修正处理用于对目标编码器采集的叶片角度进行修正。修正处理的具体实施方式可以包括：计算目标编码器发生跳变时的插值；或者，将目标编码器发生跳变时的叶片角度替换为发生跳变前一时刻目标编码器采集的叶片角度。示例性的，插值的计算方法可以是根据发生信号跳变前后采样时刻的叶片角度值进行相加求平均。

步骤2033，基于修正处理后的各支叶片的叶片角度，控制风力发电机组容错运行。

修正处理可以平滑目标编码器检测到的叶片角度，将发生信号跳变的信号处理为相对比较正常的信号。在得到修成处理的叶片角度之后，可以基于修正处理后的各支叶片的叶片角度，控制风力发电机组容错运行。

作为一个可选的实施方式，风力发电机组中可以设置有接近开关，每支叶片对应的设置一个接近开关，接近开关在叶片角度小于第二阈值的情况下，产生第二信号的触发信号；接近开关在叶片角度超过第二阈值的情况下，产生第一信号的触发信号。

在步骤202判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件之前，该方法还可以包括如下步骤：

步骤204，获取目标叶片的接近开关的触发信号。

其中，触发信号在目标叶片的叶片角度超过第二阈值时为第一信号，在目标叶片的叶片角度值未超过第二阈值时为第二信号。

除各支叶片的叶片角度不一致的响应条件之外，步骤202判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件的响应条件，还可以包括如下两个响应条件之一，也即，在执行步骤202之前，还需要确定满足以下的第一响应条件或第二响应条件：

第一响应条件：响应于与目标叶片对应的目标编码器采集的叶片角度小于第三阈值，且触发信号为第一信号。

其中，第三阈值小于或等于第二阈值。

例如，接近开关为5°接近开关，在叶片角度小于5°时触发信号为第二信号，在叶片角度大于等于5°时触发信号为第一信号，那么，如果接近开关的触发信号为第一信号，而编码器采集到的叶片角度小于3.5°，则符合第一响应条件。

第二响应条件：响应于与目标编码器采集的叶片角度大于第四阈值，且触发信号为第二信号。

其中，第四阈值大于或等于第二阈值。与上述第一响应条件相似，不再举例。

作为一个可选的实施方式，本申请实施例提供的风力发电机组的控制方法可以由风力发电机组中的目标控制器执行，响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，基于各支叶片的叶片角度控制风力发电机组容错运行，可以包括：

响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，通知风力发电机组中除目标控制器以外的其它控制器容错运行。

例如，目标控制器可以是变桨系统的变桨控制器，那么，其它控制器可以包括风力发电机组的主控制器，在变桨控制器执行本申请实施例提供的方法判断出满足容错运行条件之后，可以通知主控制器也进入容错运行。否则，如果只有变桨控制器进入容错运行，而主控制器未进入容错运行，仍然会导致风力发电机组停机。

再如，与上述示例相反的一个示例为，目标控制器为主控制器，其它控制器包括变桨控制器，那么，在主控制器判断出满足容错运行条件之后，可以通知变桨控制器进入容错运行。

通知容错运行的方式可以是通过发送对应的指令/信号等，不同控制器之间的数据传输协议预先协议好即可，本申请实施例对此不作限定，不再赘述。

下面提供几个可选的具体实施方式用于说明本申请实施例提供的风力发电机组的控制方法的不同示例。

如图6所示，该方法包括如下步骤：

步骤401，转速采集模块实时采集风力发电机的叶轮转速；

步骤402，编码器将叶片角度值传送给主控控制器；

步骤403，主控制器实时计算叶轮转速变化率；

步骤404，主控制器确定三轴(三支叶片)对应的编码器值不一致；

步骤405，主控制器判断叶轮转速的变化率是否正常。

具体而言，该步骤的计算方式可以是用当前时刻的叶轮转速减去上一时刻的叶轮转速，并求取绝对值，得到当前时刻相对于上一时刻的叶轮转速的变换率。

步骤406，判断变化率是否大于0.1。

步骤407，如果变化率小于等于0.1，则进入容错运行，并通知变桨控制器进入容错。

由于主控制器、变桨系统分别都进行相关的故障检测，所以，在一方进行容错运行之后，另一方仍可能会触发故障，导致风机停机，因此，主控制器在确定变化率小于等于0.1之后，确定编码器为数据跳变后，需要将容错信号发送给变桨系统的变桨控制器，变桨控制器则进行容错处理。

由于叶轮转速是风力发电机控制的关键参数，是风力发电机必须采集的变量，所以通过叶轮转速进行判断，可以适用于所有机型的检测，不需要对电机运行时间、运行速度、运行功率、温升、温度、电机电压等大量参数进行复杂的判断，计算简单、可靠；同时，可以将其余可能会导致振动的因素与编码器信号错误区分开，使编码器是否发生故障的检测效率更高、检测结果更准确。

如图7所示，该实施例提供的风力发电机组的控制方法包括如下步骤：

步骤501，转速传感器采集叶轮转速。

叶轮转速可以直接传输给变桨系统，或者，也可以传输给主控制器，进而由主控制器把转速转发给变桨系统的变桨控制器。

步骤502，变桨控制器实时计算叶轮转速变化率。

步骤503，判断三轴编码器值是否不一致。

步骤504，变桨控制器检测叶轮转速变化率是否正常。

步骤505，判断变化率是否大于0.1；

步骤506，如果变化率小于等于0.1，则进入容错运行；

步骤507，变桨控制器对叶片角度进行修正处理，并传输给主控、制器。

在一个控制器(例如，变桨控制器)判断出编码器发生跳变后，可以通过角度保存、或插值运算的方法，对发生跳变的叶片角度值进行修正处理，并将修正后的叶片角度发送给其它控制器，从而，使另一控制器(例如，主控制器)接收到的信号是未发生信号跳变的信号，因此，另一控制器获取到的三轴编码器是一致的，可以容错运行。

通过这种实施方式，变桨系统、主控系统不需要进行单独的叶片角度的检测和修正处理，减少了容错期间变桨系统、主控系统的数据交互，也减少了受DP通信而导致数据传输错误的影响。

其中，插值运算是指在叶片角度发生跳变的期间，控制器根据实际速度或实际速度的目标值(即参考速度)进行插值，计算出一个新的叶片角度，作为跳变期间的实际角度；角度保存是指保持数据跳变前的角度值，直到编码器数据恢复。

如图8所示，提供了风力发电机组的控制方法的一个示例的实施方式，可以包括如下步骤：

步骤601，控制器实时计算叶轮转速变化率。

步骤602，接近开关故障触发。

具体是指与编码器角度值相关的接近开关故障，如：

a)叶片位置小于3.5°，而5°接近开关不触发(也即，5°接近开关检测到叶片角度超过5°，没有被触发)；

b)叶片位置大于6.5°，而5°接近开关仍触发(也即，5°接近开关检测到叶片角度小于5°，被触发)；

c)叶片最小角度小于最低值(例如低于0°)；

以上情况都是不可能发生的情况，因此，可能存在故障。

步骤603，变桨控制器检测叶轮转速变化率是否正常；

步骤604，判断变化率是否大于0.1；

步骤605，如果小于0.1，则进入容错运行。

本申请实施例提供了一种风力发电机组的控制装置，可以用于执行本申请实施例提供的风力发电机组的控制方法。在本申请实施例提供的风力发电机组的控制装置中未详述的内容，可以参考本申请实施例提供的风力发电机组的控制方法，在此不再赘述。

图9是本申请一个实施例提供的风力发电机组的控制装置的结构示意图，如图9所示，该装置包括第一获取单元701，判断单元702和第一控制单元703。

其中，第一获取单元701用于获取风力发电机组的叶轮转速以及各支叶片的叶片角度，其中，各支叶片的叶片角度由与各支叶片对应的编码器采集；

判断单元702用于响应于各支叶片的叶片角度不一致，判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件；

第一控制单元703用于响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，基于各支叶片的叶片角度控制风力发电机组容错运行。

作为一个可选的实施方式，容错运行条件可以包括：

叶轮转速的变化率小于第一阈值。

作为一个可选的实施方式，第一控制单元703可以包括：

第一确定单元，用于响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，确定目标编码器发生跳变；

第二获取单元，用于获取对目标编码器采集的叶片角度修正处理后的叶片角度，修正处理用于对目标编码器采集的叶片角度进行修正；

第二控制单元，用于基于修正处理后的各支叶片的叶片角度，控制风力发电机组容错运行。

作为一个可选的实施方式，修正处理可以包括：

计算目标编码器发生跳变时的插值；或者，

将目标编码器发生跳变时的叶片角度替换为发生跳变前一时刻目标编码器采集的叶片角度。

作为一个可选的实施方式，该装置还可以包括：

第三获取单元，用于在判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件之前，获取目标叶片的接近开关的触发信号，其中，触发信号在目标叶片的叶片角度超过第二阈值时为第一信号，在目标叶片的叶片角度值未超过第二阈值时为第二信号；

除各支叶片的叶片角度不一致的响应条件之外，判断叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件的响应条件，还包括：

响应于与目标叶片对应的目标编码器采集的叶片角度小于第三阈值，且触发信号为第一信号，其中，第三阈值小于或等于第二阈值；或者，

响应于与目标编码器采集的叶片角度大于第四阈值，且触发信号为第二信号，其中，第四阈值大于或等于第二阈值。

作为一个可选的实施方式，风力发电机组的控制装置由风力发电机组中的目标控制器执行，第一控制单元703可以包括：

通知单元，用于响应于叶轮转速的变化率满足容错运行条件，通知风力发电机组中除目标控制器以外的其它控制器容错运行。

本申请实施例的风力发电机组的控制装置，通过在各支叶片的叶片角度不一致的情况下，对叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件进行判断，可以结合叶轮转速的变化率，判断叶片角度不一致的情况是否是由编码器检测信号的异常导致的，如果叶轮转速的变化率满足容错运行条件，则确定叶片角度不一致的情况是由编码器检测信号的异常导致的，从而可以容错运行，防止由于编码器检测信号异常导致的叶片角度不一致的情况造成停机带来的损失，实现了容错运行，提高运行效率的效果。

图10示出了本申请实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。

该电子设备可以包括处理器301以及存储有计算机程序指令的存储器302。

具体地，上述处理器301可以包括中央处理器(CPU)，或者特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，或者可以被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路。

存储器302可以包括用于数据或指令的大容量存储器。举例来说而非限制，存储器302可包括硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)、软盘驱动器、闪存、光盘、磁光盘、磁带或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)驱动器或者两个或更多数量以上这些的组合。在合适的情况下，存储器302可包括可移除或不可移除(或固定)的介质。在合适的情况下，存储器302可在综合网关容灾设备的内部或外部。在特定实施例中，存储器302是非易失性固态存储器。

存储器可包括只读存储器(ROM)，随机存取存储器(RAM)，磁盘存储介质设备，光存储介质设备，闪存设备，电气、光学或其他物理/有形的存储器存储设备。因此，通常，存储器包括一个或多个编码有包括计算机可执行指令的软件的有形(非暂态)计算机可读存储介质(例如，存储器设备)，并且当该软件被执行(例如，由一个或多个处理器)时，其可操作来执行参考根据本申请的一方面的方法所描述的操作。

处理器301通过读取并执行存储器302中存储的计算机程序指令，以实现上述实施例中的任意一种风力发电机组的控制方法。

在一个示例中，电子设备还可包括通信接口303和总线310。其中，如图10所示，处理器301、存储器302、通信接口303通过总线310连接并完成相互间的通信。

通信接口303，主要用于实现本申请实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。

总线310包括硬件、软件或两者，将电子设备的部件彼此耦接在一起。举例来说而非限制，总线可包括加速图形端口(AGP)或其他图形总线、增强工业标准架构(EISA)总线、前端总线(FSB)、超传输(HT)互连、工业标准架构(ISA)总线、无限带宽互连、低引脚数(LPC)总线、存储器总线、微信道架构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线、PCI-Express(PCI-X)总线、串行高级技术附件(SATA)总线、视频电子标准协会局部(VLB)总线或其他合适的总线或者两个或更多数量以上这些的组合。在合适的情况下，总线310可包括一个或多个总线。尽管本申请实施例描述和示出了特定的总线，但本申请考虑任何合适的总线或互连。

需要明确的是，本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本申请的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本申请的精神后，做出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

以上所述的结构框图中所示的功能块可以实现为硬件、软件、固件或者它们的组合。当以硬件方式实现时，其可以例如是电子电路、专用集成电路(ASIC)、适当的固件、插件、功能卡等等。当以软件方式实现时，本申请的元素是被用于执行所需任务的程序或者代码段。程序或者代码段可以存储在机器可读介质中，或者通过载波中携带的数据信号在传输介质或者通信链路上传送。“机器可读介质”可以包括能够存储或传输信息的任何介质。机器可读介质的例子包括电子电路、半导体存储器设备、ROM、闪存、可擦除ROM(EROM)、软盘、CD-ROM、光盘、硬盘、光纤介质、射频(RF)链路，等等。代码段可以经由诸如因特网、内联网等的计算机网络被下载。

还需要说明的是，本申请中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本申请不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

上面参考根据本申请的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本申请的各方面。应当理解，流程图和/或框图中的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机、或其它可编程数据处理装置的处理器，以产生一种机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的这些指令使能对流程图和/或框图的一个或多个方框中指定的功能/动作的实现。这种处理器可以是但不限于是通用处理器、专用处理器、特殊应用处理器或者现场可编程逻辑电路。还可理解，框图和/或流程图中的每个方框以及框图和/或流程图中的方框的组合，也可以由执行指定的功能或动作的专用硬件来实现，或可由专用硬件和计算机指令的组合来实现。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。应理解，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种风力发电机组的控制方法，其特征在于，包括：

获取风力发电机组的叶轮转速以及各支叶片的叶片角度，其中，各支叶片的叶片角度由与各支叶片对应的编码器采集；

响应于所述各支叶片的叶片角度不一致，判断所述叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件；

响应于所述叶轮转速的变化率满足所述容错运行条件，基于所述各支叶片的叶片角度控制所述风力发电机组容错运行。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述容错运行条件，包括：

所述叶轮转速的变化率小于第一阈值。

3.根据权利要求1所述的风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述响应于所述叶轮转速的变化率满足所述容错运行条件，基于所述各支叶片的叶片角度控制所述风力发电机组容错运行，包括：

响应于所述叶轮转速的变化率满足所述容错运行条件，确定目标编码器发生跳变；

获取对所述目标编码器采集的叶片角度修正处理后的叶片角度，所述修正处理用于对所述目标编码器采集的叶片角度进行修正；

基于所述修正处理后的各支叶片的叶片角度，控制所述风力发电机组容错运行。

4.根据权利要求3所述的风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述修正处理，包括：

计算所述目标编码器发生所述跳变时的插值；或者，

将所述目标编码器发生所述跳变时的叶片角度替换为发生所述跳变前一时刻所述目标编码器采集的叶片角度。

5.根据权利要求1所述的风力发电机组的控制方法，其特征在于，在判断所述叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件之前，所述方法还包括：

获取目标叶片的接近开关的触发信号，其中，所述触发信号在所述目标叶片的叶片角度超过第二阈值时为第一信号，在所述目标叶片的叶片角度值未超过所述第二阈值时为第二信号；

除所述各支叶片的叶片角度不一致的响应条件之外，所述判断所述叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件的响应条件，还包括：

响应于与所述目标叶片对应的目标编码器采集的叶片角度小于第三阈值，且所述触发信号为所述第一信号，其中，所述第三阈值小于或等于所述第二阈值；或者，

响应于与所述目标编码器采集的叶片角度大于第四阈值，且所述触发信号为所述第二信号，其中，所述第四阈值大于或等于所述第二阈值。

6.根据权利要求1所述的风力发电机组的控制方法，其特征在于，所述风力发电机组的控制方法由所述风力发电机组中的目标控制器执行，所述响应于所述叶轮转速的变化率满足所述容错运行条件，基于所述各支叶片的叶片角度控制所述风力发电机组容错运行，包括：

响应于所述叶轮转速的变化率满足所述容错运行条件，通知所述风力发电机组中除所述目标控制器以外的其它控制器容错运行。

7.一种风力发电机组的控制装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取风力发电机组的叶轮转速以及各支叶片的叶片角度，其中，各支叶片的叶片角度由与各支叶片对应的编码器采集；

判断单元，用于响应于所述各支叶片的叶片角度不一致，判断所述叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件；

第一控制单元，用于响应于所述叶轮转速的变化率满足所述容错运行条件，基于所述各支叶片的叶片角度控制所述风力发电机组容错运行。

8.根据权利要求7所述的风力发电机组的控制装置，其特征在于，所述容错运行条件，包括：

所述叶轮转速的变化率小于第一阈值。

9.根据权利要求7所述的风力发电机组的控制装置，其特征在于，所述第一控制单元包括：

第一确定单元，用于响应于所述叶轮转速的变化率满足所述容错运行条件，确定目标编码器发生跳变；

第二获取单元，用于获取对所述目标编码器采集的叶片角度修正处理后的叶片角度，所述修正处理用于对所述目标编码器采集的叶片角度进行修正；

第二控制单元，用于基于所述修正处理后的各支叶片的叶片角度，控制所述风力发电机组容错运行。

10.根据权利要求9所述的风力发电机组的控制装置，其特征在于，所述修正处理，包括：

计算所述目标编码器发生所述跳变时的插值；或者，

将所述目标编码器发生所述跳变时的叶片角度替换为发生所述跳变前一时刻所述目标编码器采集的叶片角度。

11.根据权利要求7所述的风力发电机组的控制装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三获取单元，用于在判断所述叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件之前，获取目标叶片的接近开关的触发信号，其中，所述触发信号在所述目标叶片的叶片角度超过第二阈值时为第一信号，在所述目标叶片的叶片角度值未超过所述第二阈值时为第二信号；

除所述各支叶片的叶片角度不一致的响应条件之外，所述判断所述叶轮转速的变化率是否满足容错运行条件的响应条件，还包括：

响应于与所述目标叶片对应的目标编码器采集的叶片角度小于第三阈值，且所述触发信号为所述第一信号，其中，所述第三阈值小于或等于所述第二阈值；或者，

响应于与所述目标编码器采集的叶片角度大于第四阈值，且所述触发信号为所述第二信号，其中，所述第四阈值大于或等于所述第二阈值。

12.根据权利要求7所述的风力发电机组的控制装置，其特征在于，所述风力发电机组的控制装置由所述风力发电机组中的目标控制器执行，所述第一控制单元包括：

通知单元，用于响应于所述叶轮转速的变化率满足所述容错运行条件，通知所述风力发电机组中除所述目标控制器以外的其它控制器容错运行。

13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：处理器以及存储有计算机程序指令的存储器；

所述处理器执行所述计算机程序指令时实现如权利要求1-6任意一项所述的风力发电机组的控制方法。

14.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的风力发电机组的控制方法。

Images