CN117662369A - 确定收桨装置安装数量的方法和设备以及风电机组 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种确定收桨装置安装数量的方法和设备以及风电机组。所述方法包括：基于风电机组的至少一个叶片处于预定卡桨位置，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组的动态性能数据；根据所述动态性能数据，预测在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时是否存在叶片过速风险；根据预测结果，确定用于所述风电机组的收桨装置的安装数量。有利于以较低成本提高风电机组的安全可靠性。

Description

确定收桨装置安装数量的方法和设备以及风电机组

技术领域

本公开涉及风力发电领域，具体涉及一种确定收桨装置安装数量的方法和设备以及风电机组。

背景技术

目前，风电机组(即，风力发电机组)的安全事故频发，其中，多为叶片无法安全收桨，导致机组叶轮过速或飞车，最终导致机组倒塌。随着风电机组装机量逐步递增，风电机组的飞车倒塔等安全事故的发生率也逐渐升高。因此，叶片收桨对于风电机组的安全运行至关重要，需要有效措施提高不同风电机组机型的叶片收桨能力。

发明内容

本公开的实施例的目的在于提供一种确定收桨装置安装数量的方法和设备以及风电机组，至少部分地解决现有技术中的问题。

根据本公开的实施例，提供一种确定收桨装置安装数量的方法，所述方法包括：基于风电机组的至少一个叶片处于预定卡桨位置，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组的动态性能数据；根据所述动态性能数据，预测在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时是否存在叶片过速风险；根据预测结果，确定用于所述风电机组的收桨装置的安装数量。

根据本公开的实施例，提供一种确定收桨装置安装数量的设备，所述设备包括：数据获取单元，被配置为基于风电机组的至少一个叶片处于预定卡桨位置，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组的动态性能数据；数量确定单元，被配置为根据所述动态性能数据，预测在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时是否存在叶片过速风险，并且根据预测结果，确定用于所述风电机组的收桨装置的安装数量。

根据本公开的实施例，提供一种风电机组，所述风电机组包括：叶片驱动装置，被配置为驱动叶片执行变桨；冗余驱动收桨装置，包括冗余驱动轮，所述冗余驱动轮安装在预定数量的叶片的备用驱动轮位置中，其中，所述预定数量等于所述冗余驱动收桨装置的安装数量，所述备用驱动轮位置为叶片的主驱动轮的备用安装位置，其中，所述安装数量根据如上所述的方法而确定。

根据本公开的实施例，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方法。

根据本公开的实施例，提供一种计算装置，所述计算装置包括：处理器；存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的方法。

采用根据本公开的实施例的确定收桨装置安装数量的方法和设备以及风电机组、计算机可读存储介质、计算装置，至少可以实现以下技术效果之一：通过对不同机型的风电机组的工作状况进行仿真，针对不同的配置和载荷情况，确定收桨装置的安装数量，以相对低的成本在相应数量的叶片中安装收桨装置，提高风电机组的安全收桨能力，有效降低风电机组的过速或飞车风险，避免风电机组出现倒塔事故，有效提高风电机组的安全可靠性；在无需改造叶片构造的情况下实现收桨装置的安装，降低改造成本及人工成本，有利于提高老旧机型的安全可靠性，对于新机型也可进行共平台和共模块开发，在降低成本、实现安全冗余的同时，提高风电机组的安全可靠性。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本公开的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚。

图1是根据本公开的实施例的确定收桨装置安装数量的方法的流程图。

图2是根据本公开的实施例的确定收桨装置安装数量的方法的另一流程图。

图3是根据本公开的实施例的确定收桨装置安装数量的方法的另一流程图。

图4是根据本公开的实施例的动态性能数据的曲线图。

图5是根据本公开的实施例的动态性能数据的另一曲线图。

图6是根据本公开的实施例的收桨装置的安装方式示意图。

图7是根据本公开的实施例的确定收桨装置安装数量的设备的框图。

图8是根据本公开的实施例的计算装置的示意图。

具体实施方式

对于风电机组在极限风况下的安全控制，可通过收桨装置来实现叶片收桨，提高叶片收桨能力，也可在叶轮过速时通过侧风偏航控制来降低叶轮转速。对于不同的机组类型需要适配不同的安全控制方案。例如，对于海上风电机组，当发生台风或飓风时，即使采用侧风偏航方案，可能也无法避免机组出现叶轮过速风险。因此，需要安装收桨装置来实现叶片收桨控制。

随着海上风电机组的逐步兴起，大叶片机组/大兆瓦机组将会成为主流，目前机组功率已经达到8MW、10MW、15MW、20MW及以上，叶轮直径也已经超过200m、250m、300m，甚至更大；大叶片将会导致叶片收桨速度大大降低，需要更长的时间完成收桨动作，同时大叶片机组也会带来更大的转动惯量，通过偏航侧风来降低叶轮转速的能力也会大大降低。因此，叶片安全收桨将承担风电机组主要的降叶轮转速功能(即，刹车功能)。

通常会在风电机组的每个叶片上安装收桨装置，以期望实现有效的安全收桨。传统的收桨装置需要对每个叶片的内部构造进行较大改造，以适配要设置的收桨装置，因此产生额外的改造成本，且难以适配老旧机型的风电机组，无法实现老旧机型的安全收桨功能升级和改造。而且，这种结构复杂的收桨装置的故障率也可能偏高，导致增加额外的维修成本。

此外，传统的收桨装置可能在叶轮内的占用空间较大，随着风电机组的成本压力越来越大，整个叶轮设计方案趋向于在降成本设计上逐步取消叶轮导流罩，传统收桨装置的复杂驱动结构及传动结构可能会占用很多叶轮内部空间，在合理利用有限的叶轮空间方面表现欠佳。

本公开提出一种确定收桨装置安装数量的方法和设备以及风电机组，可以针对不同的风电机组类型确定合适的收桨装置安装数量，而无需针对全部叶片安装收桨装置；还可以在无需改造风电机组内部构造的情况下安装收桨装置，降低整体成本，同时有效提高风电机组的安全可靠性。

下面结合附图，提供具体实施方式的描述以帮助读者获得对在此描述的方法、装置和/或系统的全面理解。然而，在理解本申请的公开之后，在此描述的方法、装置和/或系统的各种改变、修改和等同物将是清楚的。例如，在此描述的操作的顺序仅是示例，并且不限于在此阐述的那些顺序，而是除了必须以特定的顺序发生的操作之外，可如在理解本申请的公开之后将是清楚的那样被改变。此外，为了更加清楚和简明，本领域已知的特征的描述可被省略。

在此描述的特征可以以不同的形式来实现，而不应被解释为限于在此描述的示例。相反，已提供在此描述的示例，以仅示出实现在此描述的方法、装置和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式，所述许多可行方式在理解本申请的公开之后将是清楚的。

如在此使用的，术语“和/或”包括相关联的所列项中的任何一个以及任何两个或更多个的任何组合。

尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不应被这些术语所限制。相反，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分进行区分。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称为第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并不将用于限制公开。除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”说明存在叙述的特征、数量、操作、构件、要素和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、操作、构件、要素和/或它们的组合。

除非另有定义，否则在此使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本公开所属领域的普通技术人员在理解本公开之后通常理解的含义相同的含义。除非在此明确地如此定义，否则术语(诸如，在通用词典中定义的术语)应被解释为具有与它们在相关领域的上下文和本公开中的含义一致的含义，并且不应被理想化或过于形式化地解释。

此外，在示例的描述中，当认为公知的相关结构或功能的详细描述将引起对本公开的模糊解释时，将省略这样的详细描述。

图1是根据本公开的实施例的确定收桨装置安装数量的方法的流程图。

在操作S11，可基于风电机组的至少一个叶片处于预定卡桨位置，对风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真。

在本公开的实施例中，可针对不同类型的风电机组(例如，2.5MW型风电机组)设置仿真模型的工作参数以及极限风况参数等配置参数，将风电机组的任意一个或多个叶片设置为处于预定卡桨位置，从而对风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真。预定卡桨位置可包括多个预定卡桨位置，例如，叶片的桨叶角被固定在0°、5°、10°、15°、20°等。

在操作S12，可获取在至少一个叶片处于预定卡桨位置时风电机组的动态性能数据。在本公开的实施例中，动态性能数据可包括以下项中的至少一项：叶轮转速数据、机组载荷数据、发电机转速数据、机舱加速度数据。

根据本公开的实施例，可将单个叶片设置为处于预定卡桨位置；在所述单个叶片处于预定卡桨位置的情况下，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在所述单个叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组的动态性能数据。例如，可通过在任意单个叶片处于多个预定卡桨位置的情况下对风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，获取多个预定卡桨位置下的叶轮转速数据。

根据本公开的实施例，也可将少于全部叶片的多个叶片(例如，两个叶片)设置为处于预定卡桨位置；在所述多个叶片处于预定卡桨位置的情况下，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在所述多个叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组在极限风况下的动态性能数据。例如，可通过在任意两个叶片处于多个预定卡桨位置的情况下对风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，获取多个预定卡桨位置下的叶轮转速数据。

在图4所示的示例中，将两个叶片设置为处于多个预定卡桨位置P1＝0°、P2＝5°、P3＝10°、P4＝15°、P5＝20°，通过在两个叶片处于多个预定卡桨位置的情况下对风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，获取多个预定卡桨位置下的叶轮转速数据。图4示出了两个叶片处于不同预定卡桨位置时极限风况下的叶轮转速数据随时间变化的曲线图。

根据本公开的实施例，还可将全部叶片(例如，三个叶片)设置为处于预定卡桨位置；在全部叶片处于预定卡桨位置的情况下，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在全部叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组在极限风况下的的动态性能数据。例如，可通过在三个叶片处于多个预定卡桨位置的情况下对风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，获取多个预定卡桨位置下的叶轮转速数据。

在图5所示的示例中，将三个叶片设置为处于多个预定卡桨位置L1＝0°、L2＝5°、L3＝10°、L4＝15°、L5＝20°、L6＝23°，通过在三个叶片处于多个预定卡桨位置的情况下对风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，获取多个预定卡桨位置下的叶轮转速数据。图5示出了三个叶片处于不同预定卡桨位置时极限风况下的叶轮转速数据随时间变化的曲线图。

再次参照图1，在操作S13，可根据动态性能数据，预测在至少一个叶片处于预定卡桨位置时是否存在叶片过速风险。可将动态性能数据与对应的动态性能阈值进行比较，也可分析动态性能数据随时间的变化趋势，从而预测在至少一个叶片处于预定卡桨位置时是否存在叶片过速风险。

根据本公开的实施例，响应于动态性能数据大于对应的动态性能阈值并且/或者动态性能数据随时间而发散，可预测在至少一个叶片处于预定卡桨位置时存在叶片过速风险；响应于动态性能数据小于或等于对应的动态性能阈值并且/或者动态性能数据随时间而收敛，预测在至少一个叶片处于预定卡桨位置时不存在叶片过速风险。

在图2所示的实施例中，可通过将动态性能数据与对应的动态性能阈值进行比较并分析动态性能数据随时间的变化趋势，预测在至少一个叶片处于预定卡桨位置时是否存在叶片过速风险。

在操作S21，可确定动态性能数据是否大于对应的动态性能阈值。例如，可确定叶轮转速数据是否大于叶轮转速阈值。响应于操作S21的判断结果为“是”，可执行操作S22，否则继续执行操作S21。

在操作S22，可确定动态性能数据是否随时间而发散。例如，可确定叶轮转速数据是否随时间而发散。响应于操作S22的判断结果为“是”，可执行操作S23，否则继续执行操作S24。

在操作S23，预测在至少一个叶片处于预定卡桨位置时存在叶片过速风险。在操作S24，预测在至少一个叶片处于预定卡桨位置时不存在叶片过速风险。

根据本公开的实施例，对于任意单个叶片处于多个预定卡桨位置的情况，可响应于动态性能数据(例如，叶轮转速数据)小于或等于对应的动态性能阈值(例如，叶轮转速阈值)并且/或者动态性能数据随时间而收敛，预测在单个叶片处于预定卡桨位置时不存在叶片过速风险。还可进一步针对两个或更多个叶片处于多个预定卡桨位置的情况，分析动态性能数据，以预测在两个或更多个叶片处于预定卡桨位置时存在叶片过速风险。

例如，在图4和图5所示的实施例中，该风力发电机组的叶轮转速阈值为24rpm。如图4所示，对于两个叶片处于多个预定卡桨位置的情况，叶轮转速数据均未超过叶轮转速阈值24rpm，并且叶轮转速数据随时间而收敛，因此，可预测在两个叶片处于预定卡桨位置时不存在叶片过速风险。如图5所示，对于三个叶片处于多个预定卡桨位置的情况，L1＝0°、L2＝5°、L3＝10°时的叶轮转速数据超过了叶轮转速阈值24rpm，并且L1＝0°、L2＝5°时的叶轮转速数据随时间而发散，因此，可预测在三个叶片处于预定卡桨位置时存在叶片过速风险。

如此，可针对不同数量的叶片处于多个预定卡桨位置的情况进行极限风况下的仿真，从而预测不同情况下是否存在叶片过速风险，以便进一步确定存在叶片过速风险时的卡桨叶片数量以及用于风电机组的收桨装置的安装数量。

再次参照图1，在操作S14，可根据预测结果，确定用于风电机组的收桨装置的安装数量。例如，假设风电机组具有M个叶片，响应于预测在N个叶片处于预定卡桨位置时不存在叶片过速风险且在N+1个叶片处于预定卡桨位置时存在叶片过速风险，可确定针对M-N个叶片安装收桨装置，其中，1≤N＜M。

如图3所示，在操作S31，预测在N个叶片处于预定卡桨位置时不存在叶片过速风险且在N+1个叶片处于预定卡桨位置时存在叶片过速风险。

例如，在图4和图5示出的实施例中，风电机组具有三个叶片，即M＝3。如上所述，预测在两个(即，N＝2)叶片处于预定卡桨位置时不存在叶片过速风险，且在三个叶片处于预定卡桨位置时存在叶片过速风险。

在图4所示的实施例中，在出现卡桨故障时会触发风电机组的安全链中的变流器急停，同时变流器停止调制输出扭矩为零，导致变流器急停瞬间叶轮转速会出现短时间内上升；大概10秒后叶轮转速开始下降，因而不会导致出现机组飞车事故。原因在于，两个叶片卡桨时另一个叶片顺桨，会打破叶轮的动平衡，使叶轮转速逐步下降。

参照图4，可以明显看出，当两个叶片的预定卡桨位置在20度以下时，叶轮转速短时上升后即开始下降，因而不会导致出现叶轮过速情况。参照图5，当三个叶片的预定卡桨位置在20度以上时，叶轮转速随时间而收敛，因而不会出现叶轮过速或飞车风险，也进一步说明，即使两个叶片的预定卡桨位置在20度以上，也不会出现叶轮过速或飞车风险。因此，仅针对一个叶片安装收桨装置(即，收桨装置的安装数量为1)，就可保证风电机组的安全可靠性，而无需针对全部叶片都安装收桨装置，从而在保证安全可靠性的同时降低成本。

在另一实施例中，预测在一个(即，N＝1)叶片处于预定卡桨位置时不存在叶片过速风险，且在两个叶片处于预定卡桨位置时存在叶片过速风险。

在操作S32，可确定针对M-N个叶片安装收桨装置。在图4和图5示出的实施例中，可确定针对一个叶片安装收桨装置。

在另一实施例中，可响应于预测在一个(即，N＝1)叶片处于预定卡桨位置时不存在叶片过速风险，且在两个叶片处于预定卡桨位置时存在叶片过速风险，确定针对两个叶片安装收桨装置。在某些大叶轮或大兆瓦的风电机组中，两叶片卡桨时将导致机组部分载荷超限的情况发生，因而需要安装两个收桨装置。

如上所述，可根据不同机型和不同配置的风电机组在极限风况下的载荷仿真结果，来确定收桨装置的安装数量，从而在降低成本的同时，降低叶片卡桨导致的载荷超限。

根据本公开的实施例，收桨装置可包括冗余驱动收桨装置或单向刹车收桨装置。例如，可在主收桨装置(例如，叶片驱动系统)故障时，利用叶片中的冗余驱动收桨装置完成叶片的安全收桨动作。此外，也可在叶片驱动系统的驱动功能全部失效时，通过单向刹车收桨装置(例如，驱动电机的单向刹车结构)，借助叶片的自重或者借助风力使风电机组返回停机位置，单向刹车收桨装置能够保证收桨方向开闸且反方向抱闸，从而实现物理收桨，而无需叶片驱动系统的工作。

单向刹车收桨装置有利于防止叶片向零度方向转动。与单向刹车收桨装置相比而言，冗余驱动收桨装置有利于处理刹车继电器触点粘连、使电机刹车阀抱闸等情况，有利于减少刹车盘磨损以及避免刹车系统失效。

根据本公开的实施例，风电机组可包括：叶片驱动装置，被配置为驱动叶片执行变桨；冗余驱动收桨装置，包括冗余驱动轮，所述冗余驱动轮安装在预定数量的叶片的备用驱动轮位置中，其中，所述预定数量等于所述冗余驱动收桨装置的安装数量，所述备用驱动轮位置为叶片的主驱动轮的备用安装位置，其中，冗余驱动收桨装置的安装数量可通过根据本公开的实施例的确定收桨装置安装数量的方法而确定。

在本公开的实施例中，冗余驱动收桨装置的冗余驱动轮可安装在预定数量的叶片的备用驱动轮位置中，其中，所述预定数量等于所述安装数量，所述备用驱动轮位置为叶片的主驱动轮的备用安装位置。

图6是根据本公开的实施例的收桨装置的安装方式示意图。

叶片驱动装置的结构可包括齿轮驱动结构、齿形带驱动结构、液压驱动结构。在本公开的实施例中，以齿轮驱动结构的叶片驱动装置及冗余驱动装置为例进行说明，但本发明不限于此。

如图6所示，叶片驱动装置的驱动轮(可称为主驱动轮)61安装在主驱动位置(例如，主驱动轮孔位)，可通过变桨控制器(例如，变桨控制柜)64控制驱动轮61对变桨轴承63进行驱动。冗余驱动收桨装置的冗余驱动轮62可设置在备用驱动轮位置(例如，备用驱动轮孔位)，并且可由变桨控制器64控制。备用驱动轮位置通常用作驱动轮61的备用安装位置，例如，当与驱动轮61接触的变桨轴承63的齿面破损时，可将驱动轮61更换到备用驱动轮位置，以继续使用驱动轮61。在实际应用中，将备用驱动轮位置用于驱动轮61的概率可能较低，因此备用驱动轮位置的利用率偏低。在本公开的实施例中，可充分利用备用驱动轮位置，作为冗余驱动收桨装置的冗余驱动轮62的安装位置。而且，对于老旧机型的风电机组，可以直接利用已有的驱动轮备用安装位置，同时对变桨控制器的控制功能进行升级即可，而无需对其结构进行二次改造，可操作性强，从而在叶片驱动装置故障或损坏时可以通过驱动冗余驱动收桨装置来实现安全收桨功能，以较低物料成本和人力成本改善风电机组的安全可靠性。

此外，针对新开发的风机机组，同样可以借用原有平台进行设计，无需重新设计叶轮的整体结构和驱动结构，从而缩短产品设计开发周期，同时，通过最大程度共用平台或模块可以有效降低成本，进一步提高新机型的竞争力。

图7是根据本公开的实施例的确定收桨装置安装数量的设备7的框图。

确定收桨装置安装数量的设备7可包括数据获取单元71，被配置为基于风电机组的至少一个叶片处于预定卡桨位置，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组的动态性能数据；数量确定单元72，被配置为根据所述动态性能数据，预测在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时是否存在叶片过速风险，并且根据预测结果，确定用于所述风电机组的收桨装置的安装数量。

数据获取单元71和数量确定单元72的相应操作可根据上文参照图1至图6所描述的操作来理解，在此为了简洁，不再赘述。

图8是根据本公开的实施例的计算装置8的示意图。

参照图8，根据本公开的实施例的计算装置8可包括存储器81和处理器82，在存储器81上存储有计算机程序811，当计算机程序811被处理器82执行时，实现根据本公开的实施例的确定收桨装置安装数量的方法。

在本公开的实施例中，当所述计算机程序811被处理器82执行时，可实现参照图1至图6描述的确定收桨装置安装数量的方法的操作：基于风电机组的至少一个叶片处于预定卡桨位置，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组的动态性能数据；根据所述动态性能数据，预测在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时是否存在叶片过速风险；根据预测结果，确定用于所述风电机组的收桨装置的安装数量。

图8示出的计算装置仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

根据本公开的实施例，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被执行时，实现根据本公开的实施例的确定收桨装置安装数量的方法。

在本公开的实施例中，所述计算机可读存储介质可承载有一个或者多个程序，当所述计算机程序被执行时可实现参照图1至图6描述的以下操作：基于风电机组的至少一个叶片处于预定卡桨位置，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组的动态性能数据；根据所述动态性能数据，预测在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时是否存在叶片过速风险；根据预测结果，确定用于所述风电机组的收桨装置的安装数量。

计算机可读存储介质例如可以是，但不限于，电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开的实施例中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储计算机程序的有形介质，该计算机程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。计算机可读存储介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF(射频)等等，或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质可以包含在任意装置中；也可以单独存在，而未装配入该装置中。

以上已参照图1至图8描述了根据本公开的实施例的确定收桨装置安装数量的方法及设备、风电机组、计算机可读存储介质、计算装置。然而，应该理解的是：图7中所示的设备及其各个单元可分别被配置为执行特定功能的软件、硬件、固件或上述项的任意组合，图8中所示的计算装置并不限于包括以上示出的组件，而是可根据需要增加或删除一些组件，并且以上组件也可被组合。

采用根据本公开的实施例的确定收桨装置安装数量的方法及设备、风电机组、计算机可读存储介质、计算装置，至少可以实现以下技术效果之一：通过对不同机型的风电机组的工作状况进行仿真，针对不同的配置和载荷情况，确定收桨装置的安装数量，可以以相对低的成本在相应数量的叶片中安装收桨装置(而不是针对全部叶片均安装收桨装置)，提高风电机组的安全收桨能力，有效降低风电机组的过速或飞车风险，避免风电机组出现倒塔事故，有效提高风电机组的安全可靠性；在无需改造叶片构造的情况下实现收桨装置的安装，降低改造成本及人工成本，有利于提高老旧机型的安全可靠性，对于新机型也可进行共平台和共模块开发，在降低成本、实现安全冗余的同时，提高风电机组的安全可靠性。

由控制系统中的各个组件或控制器执行的控制逻辑或功能可由在一个或多个附图中的流程图或类似示图来表示。这些附图提供代表性的控制策略和/或逻辑，代表性的控制策略和/或逻辑可使用一个或更多个处理策略(诸如，事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等)来实现。因此，示出的各个步骤或功能可按照示出的顺序被执行、并行地执行或者在一些情况下被省略。虽然未总是被明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到，示出的一个或更多个步骤或功能可根据使用的特定处理策略而被重复执行。

尽管已参照优选实施例表示和描述了本公开，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和变换。

Claims (13)

1.一种确定收桨装置安装数量的方法，其特征在于，所述方法包括：

基于风电机组的至少一个叶片处于预定卡桨位置，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组的动态性能数据；

根据所述动态性能数据，预测在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时是否存在叶片过速风险；

根据预测结果，确定用于所述风电机组的收桨装置的安装数量。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于风电机组的至少一个叶片处于预定卡桨位置，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取所述风电机组的动态性能数据，包括：

将单个叶片设置为处于预定卡桨位置；

在所述单个叶片处于预定卡桨位置的情况下，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在所述单个叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组的动态性能数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于风电机组的至少一个叶片处于预定卡桨位置，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取所述风电机组的动态性能数据，包括：

将少于全部叶片的多个叶片设置为处于预定卡桨位置；

在所述多个叶片处于预定卡桨位置的情况下，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在所述多个叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组的动态性能数据。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于风电机组的至少一个叶片处于预定卡桨位置，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取所述风电机组的动态性能数据，包括：

将全部叶片设置为处于预定卡桨位置；

在全部叶片处于预定卡桨位置的情况下，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在全部叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组的动态性能数据。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述动态性能数据，预测在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时是否存在叶片过速风险，包括：

响应于所述动态性能数据大于对应的动态性能阈值并且/或者所述动态性能数据随时间而发散，预测在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时存在叶片过速风险；

或者，

响应于所述动态性能数据小于或等于对应的动态性能阈值并且/或者所述动态性能数据随时间而收敛，预测在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时不存在叶片过速风险。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述风电机组具有M个叶片，

所述根据预测结果，确定用于所述风电机组的收桨装置的安装数量，包括：

响应于预测在N个叶片处于预定卡桨位置时不存在叶片过速风险且在N+1个叶片处于预定卡桨位置时存在叶片过速风险，确定针对M-N个叶片安装收桨装置，其中，1≤N＜M。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述收桨装置为冗余驱动收桨装置或单向刹车收桨装置。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述冗余驱动收桨装置的冗余驱动轮安装在预定数量的叶片的备用驱动轮位置中，其中，所述预定数量等于所述安装数量，所述备用驱动轮位置为叶片的主驱动轮的备用安装位置。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述预定卡桨位置包括多个预定卡桨位置，并且/或者

所述动态性能数据包括以下项中的至少一项：叶轮转速数据、机组载荷数据、发电机转速数据、机舱加速度数据。

10.一种确定收桨装置安装数量的设备，其特征在于，所述设备包括：

数据获取单元，被配置为基于风电机组的至少一个叶片处于预定卡桨位置，对所述风电机组在极限风况下的工作状况进行仿真，以获取在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时所述风电机组的动态性能数据；

数量确定单元，被配置为根据所述动态性能数据，预测在所述至少一个叶片处于预定卡桨位置时是否存在叶片过速风险，并且根据预测结果，确定用于所述风电机组的收桨装置的安装数量。

11.一种风电机组，其特征在于，所述风电机组包括：

叶片驱动装置，被配置为驱动叶片执行变桨；

冗余驱动收桨装置，包括冗余驱动轮，所述冗余驱动轮安装在预定数量的叶片的备用驱动轮位置中，其中，所述预定数量等于所述冗余驱动收桨装置的安装数量，所述备用驱动轮位置为叶片的主驱动轮的备用安装位置，

其中，所述安装数量根据如权利要求1至9中任一项所述的方法而确定。

12.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，当所述计算机程序被处理器执行时，实现根据权利要求1至9中任一项所述的方法。

13.一种计算装置，其特征在于，所述计算装置包括：

处理器；

存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现根据权利要求1至9中任一项所述的方法。