风力发电机组停机控制方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种风力发电机组停机控制方法及系统。所述控制方法包括：风力发电机组主控系统的主控控制器若接收到电网掉电标志，则所述主控控制器不触发断开变桨安全链的动作，并控制变桨系统执行变速率收桨；其中，所述电网掉电标志为变流控制器在判断出电网掉电时，向所述主控控制器发送的电网掉电标志，所述变桨安全链为所述主控控制器与所述变桨系统的变桨控制器之间的安全链。通过本发明专利技术的停机控制方法及系统，实现了电网掉电工况下，由主控系统控制变桨系统进行变速率收桨，且无需对整机安全链进行改造。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组停机控制方法及系统
本专利技术涉及风力发电
，具体涉及一种风力发电机组停机控制方法及系统。
技术介绍
在风力发电机设计中，必须确定风力发电机所处的环境和各种运行条件下所产生的各种载荷，以确保风力机在其设计的寿命期内能够正常运行，该项工作是风力发电机设计中最基础性工作，也是风力发电机控制策略的重要研究课题。随着机组容量、塔架高度、叶片长度的不断增大，风力发电机受到的载荷冲击也随之增大，这给风力发电机组的安全性和塔筒强度及生产成本带来新的巨大挑战。因此，风力发电机的载荷控制显得越来越重要。风力发电机组载荷过大，会降低风力发电机的使用寿命，甚至危害风力发电机组安全。目前，兆瓦级风力发电机组在紧急停机时，通常会采取变流控制器直接断开风力发电机的电磁转矩并迅速收桨的停机方式，但该停机方式会导致叶片根部以及塔筒底部承受巨大的载荷冲击。此时，降低风力发电机组载荷的方法之一是变速率收桨。目前实现风力发电机组的变速率收桨的方式主要有：1)由变桨系统自主完成变速率收桨。这种方法的不足在于：在电网掉电时，如果由变桨系统检测电网掉电，会由于检测速度慢而导致第一阶段收桨启动过慢。如果由整机安全链(机组安全链)触发变桨系统执行变速率收桨，则会导致在所有触发安全链的故障都执行变速率收桨，由于变速率收桨只针对电网掉电等特定工况，在其余工况下执行变速率收桨，反而会增加风力发电机组的载荷。2)将变流器安全链从整机安全链中剔除，由主控系统控制变桨系统进行变速率收桨。由于变流器发生故障时，为保证风力发电机组的安全，会触发优先级高于软件保护的硬件安全链保护，从而触发紧急顺桨。将变流器安全链从整机安全链中剔除，尽管可以实现由主控系统控制变桨系统进行变速率收桨，但当变流器发生其余不需要变速率收桨的故障，尤其是主控系统与变流器的通信出现异常时，会导致变流器不能触发安全链进而导致风力发电机组不能立即停机。此外，硬件安全链是优先于高于软件保护的硬件保护，是风力发电机安全保护系统的最后一道屏障，所以剔除变流器安全链的这种方法也不可取的。可见，目前的变速率收桨方案都不能够很好的满足风力发电机组在电网掉电工况下的变速率收桨的需求。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种风力发电机组停机控制方法及系统，通过该控制方法及系统实现了在电网掉电工况下，由主控系统控制变桨系统执行变速率收桨，且无需将变流器安全链从整机安全链中剔除。根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种风力发电机组停机控制方法，该方法包括：风力发电机组主控系统的主控控制器若接收到电网掉电标志，则主控控制器不触发断开变桨安全链的动作，并控制变桨系统执行变速率收桨；其中，电网掉电标志为变流控制器在判断出电网掉电时，向主控控制器发送的电网掉电标志，变桨安全链为主控控制器与变桨系统的变桨控制器之间的安全链。根据本专利技术实施例的一个方面，主控控制器若接收到电网掉电标志，则主控控制器不触发断开变桨安全链的动作，并控制变桨系统执行变速率收桨，包括：主控控制器若在接收到电网掉电标志时，监测到安全链断开信号，则主控控制器不触发断开变桨安全链的动作，并控制变桨系统执行变速率收桨；其中，安全链断开信号为变流控制器在向主控控制器发送电网掉电标志的同时，控制断开变流控制器与主控控制器之间的变流器安全链所触发产生的安全链断开信号。根据本专利技术实施例的一个方面，主控控制器若在接收到电网掉电标志时，监测到安全链断开信号，方法还包括：主控控制器取消根据安全链断开信号触发断开变桨安全链的动作。根据本专利技术实施例的一个方面，主控控制器若未接收到电网掉电标志，方法还包括：主控控制器根据监测到的安全链断开信号，控制断开变桨安全链，以触发变桨系统执行匀速率顺桨。根据本专利技术实施例的一个方面，主控控制器若接收到电网掉电标志，则主控控制器在接收到电网掉电标志时，方法还包括：主控控制器向变桨控制器发送电网掉电标志，以使变桨控制器在接收到电网掉电标志时，根据电网掉电标志取消执行预配置的电网掉电工况下的顺桨动作。根据本专利技术实施例的一个方面，主控控制器不触发断开变桨安全链的动作，并控制变桨系统执行变速率收桨，包括：主控控制器向变桨控制器发送变速率收桨指令，以使变桨控制器根据变速率收桨指令，控制变桨系统的变桨电机进行变速率收桨。根据本专利技术实施例的一个方面，主控控制器不触发断开变桨安全链的动作，并控制变桨系统执行变速率收桨，包括：主控控制器闭环控制变桨系统执行变速率收桨，以使风力发电机组的所有叶片的桨距角之间的差值小于设定角度。根据本专利技术实施例的一个方面，主控控制器闭环控制变桨系统执行变速率收桨，包括：主控控制器向变桨控制器发送变速率收桨指令之后，按照预设时间间隔接收变桨控制器反馈的叶片收桨信息；主控控制器根据变桨控制器反馈的叶片收桨信息生成收桨速率调整指令；主控控制器向变桨控制器发送收桨速率调整指令，以使变桨控制器根据收桨速率调整指令对叶片的收桨速率进行调整，使调整后的所有叶片的桨距角之间的差值小于设定角度。根据本专利技术实施例的一个方面，电网掉电标志为变流控制器在根据电网电压值判断出电网掉电时，向主控控制器发送的电网掉电标志；其中，电网电压值为按照预设的采样周期采集的风力发电机组的电网电压值。根据本专利技术实施例的另一个方面，提供一种风力发电机组停机控制方法，该方法包括：变桨控制器接收风力发电机组主控系统的主控控制器发送的变速率收桨指令，其中，变速率收桨指令为主控控制器在接收到变流控制器发送的电网掉电标志时发送的变速率收桨指令；变桨控制器根据变速率收桨指令控制变桨系统的变桨电机执行变速率收桨。根据本专利技术实施例的另一个方面，该方法还包括：变桨控制器接收主控控制器发送的电网掉电标志，其中，电网掉电标志为主控控制器在接收到电网掉电标志时，向变流控制器发送的电网掉电标志；变桨控制器根据接收到的电网掉电标志，取消执行预配置的电网掉电工况下的顺桨动作。根据本专利技术实施例的另一个方面，变桨控制器接收主控控制器发送的电网掉电标志之后，还包括：变桨控制器将预配置的风力发电机组后备电源的匀速率顺桨电压阈值，由第一电压阈值调整为第二电压阈值，第二电压阈值小于第一电压阈值；其中，第一电压阈值为变桨控制器在后备电源的电压值不大于第一电压阈值时，控制变桨系统的变桨电机执行匀速率顺桨的门限值。根据本专利技术实施例的另一个方面，变桨控制器根据变速率收桨指令控制变桨系统的变桨电机执行变速率收桨之后，还包括：变桨控制器按照预设时间间隔向主控控制器反馈叶片收桨信息；变桨控制器接收主控控制器发送的收桨速率调整指令，并根据收桨速率调整指令对叶片的收桨速率进行调整，使调整后的所有叶片的桨距角之间的差值小于设定角度；其中，收桨速率调整指令为主控控制器根据变桨控制器反馈的叶片收桨信息生成的调整指令。根据本专利技术实施例的再一个方面，提供一种风力发电机组停机控制系统，该系统包括风力发电机组主控系统的主控控制器；主控控制器，用于若接收到电网掉电标志，则不触发断开变桨安全链的动作，并控制变桨系统执行变速率收桨；其中，电网掉电标志为变流控制器在判断出电网掉电时，向主控控制器发送的电网掉电标志，变桨安全链为主控控制器与变桨系统的变桨控制器之间的安全链。根据本专利技术实施例的再一个方面，主控控制器，具体用于若在接收到电网掉电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组停机控制方法，其特征在于，所述方法包括：风力发电机组主控系统的主控控制器若接收到电网掉电标志，则所述主控控制器不触发断开变桨安全链的动作，并控制变桨系统执行变速率收桨；其中，所述电网掉电标志为变流控制器在判断出电网掉电时，向所述主控控制器发送的电网掉电标志，所述变桨安全链为所述主控控制器与所述变桨系统的变桨控制器之间的安全链。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组停机控制方法，其特征在于，所述方法包括：风力发电机组主控系统的主控控制器若接收到电网掉电标志，则所述主控控制器不触发断开变桨安全链的动作，并控制变桨系统执行变速率收桨；其中，所述电网掉电标志为变流控制器在判断出电网掉电时，向所述主控控制器发送的电网掉电标志，所述变桨安全链为所述主控控制器与所述变桨系统的变桨控制器之间的安全链。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述主控控制器若接收到电网掉电标志，则所述主控控制器不触发断开变桨安全链的动作，并控制变桨系统执行变速率收桨，包括：所述主控控制器若在接收到所述电网掉电标志时，监测到安全链断开信号，则所述主控控制器不触发断开变桨安全链的动作，并控制所述变桨系统执行变速率收桨；其中，所述安全链断开信号为所述变流控制器在向所述主控控制器发送电网掉电标志的同时，控制断开所述变流控制器与所述主控控制器之间的变流器安全链所触发产生的安全链断开信号。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述主控控制器若在接收到所述电网掉电标志时，监测到安全链断开信号，所述方法还包括：所述主控控制器取消根据所述安全链断开信号触发断开所述变桨安全链的动作。4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述主控控制器若未接收到所述电网掉电标志，所述方法还包括：所述主控控制器根据监测到的所述安全链断开信号，控制断开所述变桨安全链，以触发所述变桨系统执行匀速率顺桨。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述主控控制器若接收到所述电网掉电标志，则所述主控控制器在接收到所述电网掉电标志时，所述方法还包括：所述主控控制器向所述变桨控制器发送所述电网掉电标志，以使所述变桨控制器在接收到所述电网掉电标志时，根据所述电网掉电标志取消执行预配置的电网掉电工况下的顺桨动作。6.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述主控控制器不触发断开变桨安全链的动作，并控制变桨系统执行变速率收桨，包括：所述主控控制器向所述变桨控制器发送变速率收桨指令，以使所述变桨控制器根据所述变速率收桨指令，控制所述变桨系统的变桨电机进行变速率收桨。7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述主控控制器不触发断开变桨安全链的动作，并控制变桨系统执行变速率收桨，包括：所述主控控制器闭环控制所述变桨系统执行变速率收桨，以使所述风力发电机组的所有叶片的桨距角之间的差值小于所述设定角度。8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述主控控制器闭环控制所述变桨系统执行变速率收桨，包括：所述主控控制器向所述变桨控制器发送变速率收桨指令之后，按照预设时间间隔接收所述变桨控制器反馈的叶片收桨信息；所述主控控制器根据所述变桨控制器反馈的叶片收桨信息生成收桨速率调整指令；所述主控控制器向所述变桨控制器发送所述收桨速率调整指令，以使所述变桨控制器根据所述收桨速率调整指令对叶片的收桨速率进行调整，使调整后的所有叶片的桨距角之间的差值小于所述设定角度。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电网掉电标志为所述变流控制器在根据电网电压值判断出电网掉电时，向所述主控控制器发送的电网掉电标志；其中，所述电网电压值为按照预设的采样周期采集的风力发电机组的电网电压值。10.一种风力发电机组停机控制方法，其特征在于，所述方法包括：变桨控制器接收风力发电机组主控系统的主控控制器发送的变速率收桨指令，其中，所述变速率收桨指令为所述主控控制器在接收到变流控制器发送的电网掉电标志时发送的变速率收桨指令；所述变桨控制器根据所述变速率收桨指令控制变桨系统的变桨电机执行变速率收桨。11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述方法还包括：所述变桨控制器接收所述主控控制器发送的所述电网掉电标志，其中，所述电网掉电标志为所述主控控制器在接收到所述电网掉电标志时，向所述变流控制器发送的电网掉电标志；所述变桨控制器根据接收到的所述电网掉电标志，取消执行预配置的电网掉电工况下的顺桨动作。12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述变桨控制器接收所述主控控制器发送的所述电网掉电标志之后，还包括：所述变桨控制器将预配置的风力发电机组后备电源的匀速率顺桨电压阈值，由第一电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，杨志强，马磊，
申请(专利权)人：新疆金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65