变桨系统重力回桨控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种变桨系统重力回桨控制方法及装置，控制方法包括：在检测到风机的叶片无法回桨时，获取所述叶片的叶片方位角；根据所述叶片方位角确定所述叶片的位置信息；根据所述位置信息控制所述风机上的变桨电机松闸/抱闸，以控制所述叶片在重力的作用下进行回桨操作。本发明专利技术提供的变桨系统重力回桨控制方法及装置，利用风机叶片在旋转过程中所拥有的重力规则，根据位置信息控制风机上的变桨电机松闸/抱闸，有效地克服了现有技术中存在的在叶片无法进行正常的回桨操作时，可能使风力发电机的转速无法下降，引发风力发电机超速甚至发生飞车危险的问题，从而有效地保证了风力发电机运行的稳定可靠性。

【技术实现步骤摘要】
变桨系统重力回桨控制方法及装置
本专利技术涉及风电
，尤其涉及一种变桨系统重力回桨控制方法及装置。
技术介绍
在大型风力发电机组中，变桨系统一个主要功能是通过控制叶片的角度来控制风轮的转速，进而控制风机的输出功率：风机正常运行期间，当风速小于机组额定风速时，变桨系统控制叶片开到0度角位置，进行最大功率追踪；当风速超过机组额定风速时，变桨系统通过控制叶片的角度使风轮的转速保持恒定。由上可知，变桨系统的一个主要功能是担当机组的主刹车系统功能，电动变桨系统通过多种检测和控制手段、多重冗余设计保证风力机组安全稳定运行。任何故障引起的停机都会使叶片顺桨到90度位置。由此可见，变桨系统对机组的稳定性、安全性，都起着至关重要的作用，尤其作为空气动力刹车，要求变桨系统必须具备很高的可靠和安全性。现有的变桨系统包括：变桨控制柜，变桨驱动器、后备电源，变桨电机等，均位于变桨轮毂内，风力发电机组运行时，变桨轮毂在风机叶片的带动下，旋转运行。主控通过安装与风机主轴和变桨轮毂上的滑环，为变桨系统提供动力电源，并通过通信线缆与变桨系统进行数据交互：控制变桨系统运行，并及时监测变桨系统的运行数据。而调桨主控的实现方法为：由变桨驱动器控制变桨电机运行，变桨电机驱动变桨轴承转动，变桨轴承的转动，带动安装在变桨轴承上的叶片进行转动，从而根据控制需要改变叶片的桨距角，实现调桨功能。然而，在风力发电机运行过程中，变桨系统的驱动器、变桨电机、或后备电源，都有可能发生故障，这种故障，很可能导致风力发电机的叶片无法进行正常的回桨操作；此时，在风力的作用下，会使风力发电机的转速无法下降，引发风力发电机超速甚至发生飞车危险。
技术实现思路
本专利技术提供了一种变桨系统重力回桨控制方法及装置，用于解决现有技术存在的当风力发电机的叶片无法进行正常的回桨操作时，在风力的作用下，容易使风力发电机的转速无法下降，引发风力发电机超速甚至发生飞车危险的问题。本专利技术的一方面提供了一种变桨系统重力回桨控制方法，包括：在检测到风机的叶片无法回桨时，获取所述叶片的叶片方位角；根据所述叶片方位角确定所述叶片的位置信息；根据所述位置信息控制所述风机上的变桨电机松闸/抱闸，以控制所述叶片在重力的作用下进行回桨操作。如上所述的变桨系统重力回桨控制方法，所述根据所述叶片方位角确定所述叶片的位置信息，具体包括：若所述叶片方位角大于0°且小于180°，则确认所述叶片处于第一平面内；或者，若所述叶片方位角大于180°且小于360°，则确认所述叶片处于第二平面内；其中，所述第一平面是在远离所述风机的位置、且面对风机叶轮时，所述风机叶轮旋转所在平面的右侧半面；所述第二平面是在远离所述风机的位置、且面对风机叶轮时，所述风机叶轮旋转所在平面的左侧半面。如上所述的变桨系统重力回桨控制方法，所述根据所述位置信息控制所述风机上的变桨电机松闸/抱闸，具体包括：若所述叶片处于第一平面内，则控制所述变桨电机松闸；或者，若所述叶片处于第二平面内，则控制所述变桨电机抱闸。如上所述的变桨系统重力回桨控制方法，在控制所述变桨电机抱闸之后，所述方法还包括：当所述叶片在风轮的旋转作用下，由所述第二平面转动到所述第一平面时，则控制所述变桨电机松闸，以实现所述叶片在重力的作用下进行回桨操作。如上所述的变桨系统重力回桨控制方法，在控制所述叶片在重力的作用下进行回桨操作之后，所述方法还包括：判断所述叶片是否达到预设的安全位置；若所述叶片达到预设的安全位置，则控制所述变桨电机抱闸；或者，若所述叶片未达到预设的安全位置，则再次获取所述叶片的叶片方位角；并根据所述叶片方位角确定所述叶片的位置信息；根据所述位置信息控制所述风机上的变桨电机松闸/抱闸，直至所述叶片达到预设的安全位置为止。本专利技术的另一方面提供了一种变桨系统重力回桨控制装置，包括：获取模块，用于在检测到风机的叶片无法回桨时，获取所述叶片的叶片方位角；确定模块，用于根据所述叶片方位角确定所述叶片的位置信息；控制模块，用于根据所述位置信息控制所述风机上的变桨电机松闸/抱闸，以控制所述叶片在重力的作用下进行回桨操作。如上所述的变桨系统重力回桨控制装置，所述确定模块，具体用于：若所述叶片方位角大于0°且小于180°，则确认所述叶片处于第一平面内；或者，若所述叶片方位角大于180°且小于360°，则确认所述叶片处于第二平面内；其中，所述第一平面是在远离所述风机的位置、且面对风机叶轮时，所述风机叶轮旋转所在平面的右侧半面；所述第二平面是在远离所述风机的位置、且面对风机叶轮时，所述风机叶轮旋转所在平面的左侧半面。如上所述的变桨系统重力回桨控制装置，所述控制模块，具体用于：若所述叶片处于第一平面内，则控制所述变桨电机松闸；或者，若所述叶片处于第二平面内，则控制所述变桨电机抱闸。如上所述的变桨系统重力回桨控制装置，所述控制模块，还用于：在控制所述变桨电机抱闸之后，当所述叶片在风轮的旋转作用下，由所述第二平面转动到所述第一平面时，则控制所述变桨电机松闸，以实现所述叶片在重力的作用下进行回桨操作。如上所述的变桨系统重力回桨控制装置，所述装置还包括：判断模块，用于在控制所述叶片在重力的作用下进行回桨操作之后，判断所述叶片是否达到预设的安全位置；所述控制模块，还用于：若所述叶片达到预设的安全位置，则控制所述变桨电机抱闸；或者，若所述叶片未达到预设的安全位置，则再次获取所述叶片的叶片方位角；并根据所述叶片方位角确定所述叶片的位置信息；根据所述位置信息控制所述风机上的变桨电机松闸/抱闸，直至所述叶片达到预设的安全位置为止。如上所述的变桨系统重力回桨控制装置，所述控制模块包括：用于控制所述变桨电机的松闸电磁阀和用于控制所述松闸电磁阀的冗余继电器，所述松闸电磁阀的一端与所述冗余继电器相连接，另一端通过触点线路与电源相连接；所述冗余继电器通过第一控制输入端与变桨控制器或主控控制器相连接，所述变桨控制器或主控控制器用于检测所述叶片方位角；所述触点线路包括：相并联的常闭触点和第一常开触点，其中，所述常闭触点和第一常开触点分别为所述冗余继电器的常闭触点和常开触点。如上所述的变桨系统重力回桨控制装置，所述控制模块还包括：与所述松闸电磁阀相连接的刹车继电器，所述刹车继电器连接有用于控制所述刹车继电器的变桨驱动器，所述触点线路还包括：与所述常闭触点串联的第二常开触点，所述第二常开触点为所述刹车继电器的常开触点。如上所述的变桨系统重力回桨控制装置，所述控制模块还包括：与所述冗余继电器相并联的继电器，所述继电器的一端通过第二控制输入端与所述变桨控制器或主控控制器相连接，另一端与所述松闸电磁阀相连接。本专利技术提供的变桨系统重力回桨控制方法及装置，通过在检测到风机的叶片无法回桨时，根据叶片方位角确定叶片的位置信息；之后，利用风机叶片在旋转过程中所拥有的重力规则，根据位置信息控制风机上的变桨电机松闸/抱闸，从而有效地实现了叶片无法回桨时，通过该重力规则对叶片回桨操作进行控制，有效地克服了现有技术中存在的在叶片无法进行正常的回桨操作时，可能使风力发电机的转速无法下降，引发风力发电机超速甚至发生飞车危险的问题，从而有效地保证了风力发电机运行的稳定可靠性，提高了风力发电机的市场竞争力。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种风力发电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种变桨系统重力回桨控制方法，其特征在于，包括：在检测到风机的叶片无法回桨时，获取所述叶片的叶片方位角；根据所述叶片方位角确定所述叶片的位置信息；根据所述位置信息控制所述风机上的变桨电机松闸/抱闸，以控制所述叶片在重力的作用下进行回桨操作。

【技术特征摘要】
1.一种变桨系统重力回桨控制方法，其特征在于，包括：在检测到风机的叶片无法回桨时，获取所述叶片的叶片方位角；根据所述叶片方位角确定所述叶片的位置信息；根据所述位置信息控制所述风机上的变桨电机松闸/抱闸，以控制所述叶片在重力的作用下进行回桨操作。2.根据权利要求1所述的变桨系统重力回桨控制方法，其特征在于，所述根据所述叶片方位角确定所述叶片的位置信息，具体包括：若所述叶片方位角大于0°且小于180°，则确认所述叶片处于第一平面内；或者，若所述叶片方位角大于180°且小于360°，则确认所述叶片处于第二平面内；其中，所述第一平面是在远离所述风机的位置、且面对风机叶轮时，所述风机叶轮旋转所在平面的右侧半面；所述第二平面是在远离所述风机的位置、且面对风机叶轮时，所述风机叶轮旋转所在平面的左侧半面。3.根据权利要求2所述的变桨系统重力回桨控制方法，其特征在于，所述根据所述位置信息控制所述风机上的变桨电机松闸/抱闸，具体包括：若所述叶片处于第一平面内，则控制所述变桨电机松闸；或者，若所述叶片处于第二平面内，则控制所述变桨电机抱闸。4.根据权利要求3所述的变桨系统重力回桨控制方法，其特征在于，在控制所述变桨电机抱闸之后，所述方法还包括：当所述叶片在风轮的旋转作用下，由所述第二平面转动到所述第一平面时，则控制所述变桨电机松闸，以实现所述叶片在重力的作用下进行回桨操作。5.根据权利要求1所述的变桨系统重力回桨控制方法，其特征在于，在控制所述叶片在重力的作用下进行回桨操作之后，所述方法还包括：判断所述叶片是否达到预设的安全位置；若所述叶片达到预设的安全位置，则控制所述变桨电机抱闸；或者，若所述叶片未达到预设的安全位置，则再次获取所述叶片的叶片方位角；并根据所述叶片方位角确定所述叶片的位置信息；根据所述位置信息控制所述风机上的变桨电机松闸/抱闸，直至所述叶片达到预设的安全位置为止。6.一种变桨系统重力回桨控制装置，其特征在于，包括：获取模块，用于在检测到风机的叶片无法回桨时，获取所述叶片的叶片方位角；确定模块，用于根据所述叶片方位角确定所述叶片的位置信息；控制模块，用于根据所述位置信息控制所述风机上的变桨电机松闸/抱闸，以控制所述叶片在重力的作用下进行回桨操作。7.根据权利要求6所述的变桨系统重力回桨控制装置，其特征在于，所述确定模块，具体用于：若所述叶片方位角大于0°且小于180°，则确认所述叶片处于第一平面内；或者，若所述叶片方位角大于180°且小于360°，则...

【专利技术属性】
技术研发人员：马磊，李庆江，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11