风力发电机组的控制方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种风力发电机组的控制方法、装置及系统，用以提高风力发电机组在台风工况下的安全性，同时降低台风期间维护人员的工作量。所述风力发电机组的控制方法，包括：在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况；根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定所述当前工作状况对应的目标控制策略；其中，所述控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略；利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制。

Control Method, Device and System of Wind Turbine

【技术实现步骤摘要】
风力发电机组的控制方法、装置及系统
本专利技术涉及风力发电
，尤其涉及一种风力发电机组的控制方法、装置及系统。
技术介绍
近年来，海上或者沿海地区安装的风力发电机组越来越多，而海上和沿海地区均属于台风高发区域，因此，在海上或者沿海地区，台风会给风力发电机组的安全性带来很大挑战。举例来说，如果风力发电机组设计不当，在台风工况下风力发电机组可能发生叶片折断、塔体倒塌等毁灭性的灾害。鉴于此，各个风力发电机组厂家在设计海上或者沿海地区使用的风力发电机组时，都会考虑风力发电机组如何应对台风工况。目前，有些厂家通过加强风力发电机组各个零部件的结构强度，来增强风力发电机组抗台风的能力；有些厂家通过人工控制被动偏航或者人工控制主动偏航等控制方案进行降载，以提高风力发电机组在台风工况下的生存能力。但是，通过加强风力发电机组各个零部件的结构强度的设计方案，不但会增风力发电机组的投资成本，而且也不能保证风力发电机组能够抵抗各种强度的台风工况；而通过人工控制被动偏航或者人工控制主动偏航等控制方案进行降载的设计方案，都是通过人工操作进行偏航，这就需要在台风到达风力发电机组所在位置之前进行人工干预，而这必将会损失一定发电量，同时增加维护工作量，并且也无法应对台风工况下的所有情况。
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的控制方法、装置及系统，用以提高风力发电机组在台风工况下的安全性，同时降低台风期间维护人员的工作量。第一方面，本专利技术实施例提供一种风力发电机组的控制方法，包括：在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况；根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略；其中，控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略；利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。在第一方面的一些实施例中，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况之前，方法还包括：接收台风监测系统根据气象信息对台风监测生成的台风预警信号。在第一方面的一些实施例中，根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略，包括：若机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况均为正常，则选择主动对风策略作为目标控制策略；若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为正常，且偏航系统的当前工作状况为异常，则选择受控被动背风策略作为目标控制策略；若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为异常，则选择被动背风策略作为目标控制策略。在第一方面的一些实施例中，利用主动对风策略对风力发电机组进行控制，包括：向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令的指示偏航至正对台风风向。在第一方面的一些实施例中，利用被动背风策略对风力发电机组进行控制，包括：指示将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向。在第一方面的一些实施例中，利用受控被动背风策略对风力发电机组进行控制，包括：指示将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向，并在台风经过风力发电机组所在位置时，向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令松动偏航电机刹车和调节偏航制动器压力。在第一方面的一些实施例中，利用目标控制策略对风力发电机组进行控制，包括：接收预测的台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长；在确定时长小于第一阈值，且目标控制策略为主动对风策略时，停止风力发电，利用主动对风策略对风力发电机组进行控制；在确定时长小于第二阈值，且目标控制策略为受控被动背风策略时，停止风力发电，利用受控被动背风策略对风力发电机组进行控制；在确定时长小于第二阈值，且目标控制策略为被动背风策略时，停止风力发电，利用被动背风策略对风力发电机组进行控制；其中，第一阈值小于第二阈值。在第一方面的一些实施例中，利用目标控制策略对风力发电机组进行控制，包括：获取风力发电机组中偏航系统的扭缆裕度；若确定扭缆裕度小于预设裕度阈值，则控制偏航系统解缆，并利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。第二方面，本专利技术实施例提供一种风力发电机组的控制装置，包括：获取模块，用于在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况；处理模块，用于根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定当前工作状况对应的目标控制策略；其中，控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略；控制模块，用于利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。在第二方面的一些实施例中，控制装置，还包括：接收模块，用于接收台风监测系统根据气象信息对台风监测生成的台风预警信号。在第二方面的一些实施例中，处理模块，具体用于：若机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况均为正常，则选择主动对风策略作为目标控制策略；若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为正常，且偏航系统的当前工作状况为异常，则选择受控被动背风策略作为目标控制策略；若机组电源系统和通讯系统的当前工作状况均为异常，则选择被动背风策略作为目标控制策略。在第二方面的一些实施例中，控制策略为主动对风策略时，控制模块具体用于：向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令的指示偏航至正对台风风向；控制策略为被动背风策略时，控制模块具体用于：指示将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向；控制策略为受控被动背风策略时，控制模块具体用于：指示将风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向，并在台风经过风力发电机组所在位置时，向风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示偏航系统根据控制指令松动偏航电机刹车和调节偏航制动器压力。在第二方面的一些实施例中，控制模块，具体用于：接收预测的台风到达风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长；在确定时长小于第一阈值，且目标控制策略为主动对风策略时，停止风力发电，利用主动对风策略对风力发电机组进行控制；在确定时长小于第二阈值，且目标控制策略为受控被动背风策略时，停止风力发电，利用受控被动背风策略对风力发电机组进行控制；在确定时长小于第二阈值，且目标控制策略为被动背风策略时，停止风力发电，利用被动背风策略对风力发电机组进行控制；其中，第一阈值小于第二阈值。在第二方面的一些实施例中，控制模块，具体用于：获取风力发电机组中偏航系统的扭缆裕度；若确定扭缆裕度小于预设裕度阈值，则控制偏航系统解缆，并利用目标控制策略对风力发电机组进行控制。在第二方面的一些实施例中，风力发电机组的控制装置设置在风力发电机组的主控制器中。第三方面，本专利技术实施例提供了一种风力发电机组的控制系统，风力发电机组的控制系统包括本专利技术实施例第二方面提供的风力发电机组的控制装置及台风监测系统，风力发电机组的控制装置与台风监测系统通信连接。在第三方面的一些实施例中，台风监测系统为数据采集与监视控制(SupervisoryControlAndDataAcquisitio本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风力发电机组的控制方法，其特征在于，包括：在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况；根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定所述当前工作状况对应的目标控制策略；其中，所述控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略；利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的控制方法，其特征在于，包括：在接收到台风预警信号时，获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况；根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定所述当前工作状况对应的目标控制策略；其中，所述控制策略包括：控制偏航系统正对台风风向的主动对风策略、控制偏航系统背对台风风向的受控被动背风策略及调节偏航系统背对台风风向的被动背风策略；利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取风力发电机组中机组电源系统、偏航系统及通讯系统的当前工作状况之前，所述方法还包括：接收台风监测系统根据气象信息对台风监测生成的台风预警信号。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述根据预设的机组电源系统、偏航系统及通讯系统的工作状况与控制策略的对应关系，确定所述当前工作状况对应的目标控制策略，包括：若所述机组电源系统、所述偏航系统及所述通讯系统的当前工作状况均为正常，则选择主动对风策略作为目标控制策略；若所述机组电源系统和所述通讯系统的当前工作状况均为正常，且所述偏航系统的当前工作状况为异常，则选择受控被动背风策略作为目标控制策略；若所述机组电源系统和所述通讯系统的当前工作状况均为异常，则选择被动背风策略作为目标控制策略。4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述利用所述主动对风策略对所述风力发电机组进行控制，包括：向所述风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示所述偏航系统根据所述控制指令的指示偏航至正对台风风向。5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述利用所述被动背风策略对所述风力发电机组进行控制，包括：指示将所述风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向。6.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述利用所述受控被动背风策略对所述风力发电机组进行控制，包括：指示将所述风力发电机组的偏航系统偏航至背对台风风向，并在台风经过所述风力发电机组所在位置时，向所述风力发电机组的偏航系统发送控制指令，指示所述偏航系统根据所述控制指令松动偏航电机刹车和调节偏航制动器压力。7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制，包括：接收预测的台风到达所述风力发电机组所在位置的时刻与当前时刻之间的时长；在确定所述时长小于第一阈值，且所述目标控制策略为主动对风策略时，停止风力发电，利用所述主动对风策略对所述风力发电机组进行控制；在确定所述时长小于第二阈值，且所述目标控制策略为受控被动背风策略时，停止风力发电，利用所述受控被动背风策略对所述风力发电机组进行控制；在确定所述时长小于所述第二阈值，且所述目标控制策略为被动背风策略时，停止风力发电，利用所述被动背风策略对所述风力发电机组进行控制；其中，所述第一阈值小于所述第二阈值。8.根据权利要求1-7中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制，包括：获取所述风力发电机组中偏航系统的扭缆裕度；若确定所述扭缆裕度小于预设裕度阈值，则控制所述偏航系统解缆，并利用所述目标控制策略对所述风力发电机组进行控制。9.一种风力发电机组的控制装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓刚，尹进峰，李会勋，赵祥，吴先友，
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