The invention relates to a method for controlling the emergency feathering of a wind power generation unit, adopting a variable rate shutdown strategy after an emergency shutdown of a wind power generation unit. In order to reduce the forward load, when the pitch angle reaches the limit angle or time limit, the speed of feathering must be reduced to reduce the negative limit load. The method comprises the following steps: (1) to determine the transmission rate of wind turbine shutdown point; (2) wind power generator condition monitoring system; (3) to determine the pitch execution system mode of wind turbine; (4) according to the variable speed wind turbine pitch actuator with variable pitch rate shutdown mode.
【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组紧急顺桨控制方法
本专利技术涉及一种风力发电机组紧急顺桨控制方法。
技术介绍
兆瓦级风电机组在紧急停机时,通常会采取直接断开变频器、并迅速顺桨的停机逻辑,但此逻辑将导致叶片根部以及塔筒底部承受巨大的载荷冲击,在GL2010规范的DLC1.5、DLC1.6工况中叶根挥舞方向弯矩、塔底前后方向弯矩就经常出现极限载荷,叶片越长该问题尤为突出。从能量传递角度分析,由制动盘-动量理论知,正常发电过程中制动盘吸收风能使尾流速度降低,制动盘承受气动推力,紧急停机过程中制动盘释放能量使风轮转速降低,同时风获得能量,使得尾流速度增加,制动盘承受相反的推力。塔筒倾覆弯矩My、叶根挥舞弯矩My的冲击载荷大于设计极限时,传统的做法是调节紧急停机时的顺桨速度,以减小冲击载荷。但当紧急停机的顺桨速度变慢时,又会导致叶片、塔筒正方向载荷的增加,同时风轮转速也会大幅上升带来其他隐性问题。从气动特性角度分析,由原理可知,风轮的气动参数的Cp、CT、Cf主要与桨距角、叶尖速比有关。紧急停机过程中,由于变频器断开机组负载迅速减小,风轮转速快速上升,导致叶尖速比增加,同时快速顺桨,导致桨距角增加过快,这使得推力系数Cf快速减小为零并继续下降接近甚至超过正向的Cf最大值,从而机组承受到很大的反向推力。由此可知紧急停机后,由于发电机负载迅速降低为0、桨距角的过快增加导致冲击载荷过大。传统的做法是调节紧急停机时的顺桨速度,来减小冲击载荷。但当紧急停机的顺桨速度变慢时,又会导致叶片、塔筒正方向载荷的增加,同时风轮转速也会大幅上升带来其他隐性问题。因此简单调节紧急停机中顺桨速度的办法,只能 ...
【技术保护点】
一种风力发电机组紧急顺桨控制方法,其特征在于:所述的控制方法在风力发电机组紧急停机后,采用变速率停机策略;紧急停机刚开始时快速顺桨,以减小正向的载荷,当桨距角达到限制角度或时间达到限制时间后减小顺桨速度以减小负向极限载荷;所述方法包括以下步骤:(1)确定风力发电机组变速率停机分界点;(2)监测风力发电机组系统状态;(3)确定风力发电机组变桨执行系统模式;(4)风力发电机组按照变桨执行机构采用的变速率停机模式变桨。
【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组紧急顺桨控制方法,其特征在于:所述的控制方法在风力发电机组紧急停机后,采用变速率停机策略;紧急停机刚开始时快速顺桨,以减小正向的载荷,当桨距角达到限制角度或时间达到限制时间后减小顺桨速度以减小负向极限载荷;所述方法包括以下步骤:(1)确定风力发电机组变速率停机分界点;(2)监测风力发电机组系统状态;(3)确定风力发电机组变桨执行系统模式;(4)风力发电机组按照变桨执行机构采用的变速率停机模式变桨。2.按照权利要求1所述的风力发电机组紧急顺桨控制方法,其特征在于:所述的步骤(1)的风力发电机组变速率停机分界点根据风力发电机组的静态载荷曲线确定,具体步骤如下:步骤1.1,得到机组桨距角为0°时的最大风速V从风电机组专业仿真软件bladed中得到机组在静态下的桨距角-风速曲线,找出桨距角为0°时的最大风速Vm/s,在该风速下塔底倾覆弯矩My、叶根挥舞弯矩My的值最大,叶轮承受的推力Fx最大;当发生紧急停机时,风速Vm/s下的塔底和叶根载荷极值最大,该风速下得出的变速率最优分界点可以保证其他风速下的载荷满足要求;步骤1.2,确定风速Vm/s的载荷过零点紧急停机发生后,塔底倾覆弯矩My、叶根挥舞弯矩My先正向增大,到达极大值然后迅速下降为0,并反向增至极小值;塔底倾覆弯矩My和叶根挥舞弯矩My的极大值与极小值的减小,对变桨速率的要求正好相反;风速Vm/s下,以塔底倾覆弯矩My和叶根挥舞弯矩My等于零的时刻,即载荷过零点,作为变桨速率发生变化的分界点;步骤1.3,确定变速率的最优时间分界点或最优角度分界点在仿真中...
【专利技术属性】
技术研发人员:闫素芳,徐浩,张雷,林资旭,许洪华,
申请(专利权)人:科诺伟业风能设备北京有限公司,北京科诺伟业科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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