风力发电机的动态停机控制方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术属于风力发电机技术领域，涉及一种风力发电机的动态停机控制方法，包括以下步骤：S1、实时监测采集的机组状态和机舱振动数据，针对采集到的机舱振动数据进行滤波处理，得到滤波后测量量；S2、查看机组的运行状态，判断是否为停机状态，若非停机状态，则返回S1；若为停机状态则执行S3；S3、判断是否是脱网故障，如非脱网故障，停机过程中增加一个变桨速率附加值，其随着滤波后测量量进行调整；如为脱网故障，变桨速率先以上限变桨速率设定，增加一个变桨速率附加值，该值随着滤波后测量量进行动态调整，直至风机达到最大变桨位置，变桨停止。以达到减少振动，降低机组载荷冲击和安全风险的目的。风险的目的。风险的目的。

【技术实现步骤摘要】
风力发电机的动态停机控制方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术属于风力发电机
，具体涉及一种风力发电机的动态停机控制方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]随着我国风资源开发转向低风速区，低风速风机已成为风电机组未来发展的主要趋势。同时为了降低成本，需要不断提高单机的发电功率，因而目前风机的一个重要发展趋势就是增加风机塔筒的高度以便于在高出获得更多的风力资源。
[0003]但高柔塔架也有一个较大的问题，由于高度更高，导致塔筒频率降低，在相同外部风况及运行情况下，其机组的振动问题较常规机组比较突出，一旦由于运行不当或是受到外界风况冲击变化，会激起塔架的长时间振动，造成机头大部件载荷和塔架基础载荷超限。其中，一个容易引起持续振荡的常见工况就是停机工况，当机组正常运行时，其风载输入与发电输出达到平衡，但一旦机组发生停机事件，如果控制不当，容易造成机组能量不平衡，带来持续的高幅值的振动情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种风力发电机的动态停机控制方法、系统、设备及存储介质，解决了停机过程中容易造成机组能量不平衡，带来持续的高幅值的振动情况的问题。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0006]一种风力发电机的动态停机控制方法，包括以下步骤：
[0007]S1、实时监测采集的机组运行状态和机舱振动数据，针对采集到的机舱振动数据进行滤波处理，得到滤波后测量量；
[0008]S2、查看机组运行状态，判断是否为停机状态，若非停机状态，则返回S1；若为停机状态则执行S3；
[0009]S3、确定停机等级，判断是否是脱网故障，分为两种情况：
[0010]情况一、若非脱网故障，增加变桨速率附加值，其随着滤波后测量量进行调整，直至风机达到最大变桨位置，变桨停止；
[0011]情况二、若为脱网故障，变桨速率先以上限变桨速率设定，之后增加变桨速率附加值，直至风机达到最大变桨位置，变桨停止。
[0012]进一步，S1中，针对采集到的x方向机舱振动数据和y方向机舱振动数据进行滤波处理，分别得到滤波后测量量，记为Accx、Accy。
[0013]进一步，情况一具体包括以下步骤：
[0014](1.1)在原有变桨速率基础上，增加一个正向的变桨速率附加值ΔPR；则变桨速率值实时为：PR＝PR0+ΔPR；
[0015]其中，ΔPR＝f1(Accx,Accy)，PR0为原有变桨速率，PR0保持不变，ΔPR动态调整；Accx为针对采集到的x方向机舱振动数据进行滤波处理后得到的滤波后测量量，Accy为针
对采集到的y方向机舱振动数据进行滤波处理后得到的滤波后测量量；
[0016](1.2)变桨角度持续增大，实时观察当前变桨角度，当变桨角度PA＜PAset2时，则继续执行步骤(1.1)的方法；
[0017]当变桨角度PAset2≤PA≤PAset3时，则ΔPR＝PR0；
[0018](1.3)变桨角度持续增大，当变桨角度PA>PAset3时，风机达到了最大变桨位置，变桨速率为0，变桨停止。
[0019]进一步，情况二具体包括以下步骤：
[0020](2.1)查看变桨角度PA是否小于设定值PA set1，如小于设定值PA set1，变桨速率PR按照最大变桨速率上限值确定，则PR＝PRmax；
[0021](2.2)变桨角度PA持续增大，当变桨角度PA大于设定值PA set1时，在变桨速率PAmax设定值基础上，附加一个负向的变桨速率值ΔPR；
[0022]则变桨速率值实时为：PR＝PR max
‑
ΔPR；
[0023]其中，ΔPR＝f2(Accx,Accy)；
[0024](2.3)变桨角度持续增大，实时观察变桨角度，当变桨角度PA>PAset2时，PR＝PR 0，PR0为原有变桨速率；
[0025](2.4)变桨角度持续增大，当变桨角度PA>PAset3时，则风机达到了最大变桨位置，变桨速率为0，变桨停止。
[0026]进一步，变桨角度PA的数值范围为0
‑
90
°
，PAset1小于10
°
，PAset2大于80
°
，PAset3为90
°
。
[0027]本专利技术还公开了一种风力发电机的动态停机控制系统，包括：
[0028]采集模块，用于实时监测采集的机组运行状态和机舱振动数据；
[0029]滤波模块，用于针对采集到的机舱振动数据进行滤波处理，得到滤波后测量量；
[0030]第一判断模块，用于根据机组运行状态，判断是否为停机状态，若非停机状态，则继续监测采集的机组运行状态和机舱振动数据；若为停机状态则启动第二判断模块；
[0031]第二判断模块，用于判断是否是脱网故障，分为两种情况：
[0032]情况一、若非脱网故障，停机过程中增加变桨速率附加值，其随着滤波后测量量进行调整，直至风机达到最大变桨位置，变桨停止；
[0033]情况二、若为脱网故障，变桨速率先以上限变桨速率设定，之后增加变桨速率附加值，直至风机达到最大变桨位置，变桨停止。
[0034]本专利技术还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述风力发电机的动态停机控制方法的步骤。
[0035]本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述风力发电机的动态停机控制方法的步骤。
[0036]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0037]本专利技术公开了一种风力发电机的动态停机控制方法，根据停机过程中的发电机能量输出以及停机过程中的振动情况，动态调整叶片系统变桨速率的大小，以达到减少振动，降低机组载荷冲击和安全风险的目的。确定停机等级后判断是否是脱网故障，如不是脱网
故障，停机过程中增加一个变桨速率附加值，其随着滤波后测量量进行调整；如为脱网故障，变桨速率先以上限变桨速率设定，增加一个变桨速率附加值，该值随着滤波后测量量进行动态调整。本专利技术基于能量平衡的角度出发，根据故障的不同进行分类，做了两种控制算法实现，一种是基于甩负荷情况，即机组完全无扭矩和能量输出；一种是基于正常停机模式，机组可正常扭矩和能量输出的模式。
[0038]进一步，针对非脱网故障的情况，此时停机过程中还可以发电，这时可以不着急快速收桨，因为收桨过快也容易造成振动冲击，先以一个比较小的收桨速率进行变桨，然后再逐渐根据振动情况调整，如果振动大可降低一些速率，振动小可抬高一些速率。
[0039]进一步，针对脱离电网故障的情况，此时无法输出能量，能量堆积到风机本体，容易造成叶轮转速过快，振动过大，因而最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机的动态停机控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、实时监测采集的机组运行状态和机舱振动数据，针对采集到的机舱振动数据进行滤波处理，得到滤波后测量量；S2、查看机组运行状态，判断是否为停机状态，若非停机状态，则返回S1；若为停机状态则执行S3；S3、确定停机等级，判断是否是脱网故障，分为两种情况：情况一、若非脱网故障，增加变桨速率附加值，其随着滤波后测量量进行调整，直至风机达到最大变桨位置，变桨停止；情况二、若为脱网故障，变桨速率先以上限变桨速率设定，之后增加变桨速率附加值，直至风机达到最大变桨位置，变桨停止。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机的动态停机控制方法，其特征在于，S1中，针对采集到的x方向机舱振动数据和y方向机舱振动数据进行滤波处理，分别得到滤波后测量量，记为Accx、Accy。3.根据权利要求1所述的一种风力发电机的动态停机控制方法，其特征在于，情况一具体包括以下步骤：(1.1)在原有变桨速率基础上，增加一个正向的变桨速率附加值ΔPR；则变桨速率值实时为：PR＝PR0+ΔPR；其中，ΔPR＝f1(Accx,Accy)，PR0为原有变桨速率，PR0保持不变，ΔPR动态调整；Accx为针对采集到的x方向机舱振动数据进行滤波处理后得到的滤波后测量量，Accy为针对采集到的y方向机舱振动数据进行滤波处理后得到的滤波后测量量；(1.2)变桨角度持续增大，实时观察当前变桨角度，当变桨角度PA＜PAset2时，则继续执行步骤(1.1)的方法；当变桨角度PAset2≤PA≤PAset3时，则ΔPR＝PR0；(1.3)变桨角度持续增大，当变桨角度PA>PAset3时，风机达到了最大变桨位置，变桨速率为0，变桨停止。4.根据权利要求1所述的一种风力发电机的动态停机控制方法，其特征在于，情况二具体包括以下步骤：(2.1)查看变桨角度PA是否小于设定值PA set1，如小于设定值PA set1，变桨速率PR按照最大变桨速率上限值确定，则PR＝PRmax；(2.2)变桨角度PA持续增大，当变桨角度PA大于设定值PA set1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新丽，童彤，胡照宇，郑新建，熊高鑫，刘学林，刘彪，周毅文，万谦，刘涵，
申请(专利权)人：华能湖南桂东风电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：