一种用于缓解风机非对称负载的容错独立变桨系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于缓解风机非对称负载的容错独立变桨系统及方法，该系统包括用于提供统一变桨命令的统一变桨控制器、用于提供独立变桨命令的独立变桨控制器以及具有自动信号校正功能的故障检测与隔离模块，故障检测与隔离模块对每个风机叶片的故障信号进行校正，得到每个风机叶片的总体桨距角，最终通过独立变桨控制器控制每个风机叶片做出变桨命令。本发明专利技术可确保变桨系统故障条件下与正常情况下几乎相等的输出功率，应用于风机独立变桨系统中，可有效缓解风机变桨系统的非对称载荷，同时能够增强对变桨控制器中潜在故障影响的抗扰度，能够确保在一定故障条件下，风机独立变桨系统能够稳定、可靠运行，大大提升了系统的鲁棒性。统的鲁棒性。统的鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于缓解风机非对称负载的容错独立变桨系统及方法


[0001]本专利技术属于风力发电
，具体涉及一种用于缓解风机非对称负载的容错独立变 桨系统及方法。

技术介绍

[0002]由于大型结构具有更大柔顺性和高度不对称的风荷载，在近海地区运行的大型风机要 承受更高的结构载荷和疲劳载荷，为风机维护造成较大的压力。此类涡轮机的负载增加会 导致结构部件快速磨损或损坏、使用寿命缩短以及维护成本增加。当前的设计采用统一变 桨控制(CPC)技术，它们对由转子偏航误差、轴倾斜、风切变和上升流、阵风和湍流而 发生的疲劳载荷的控制能力有限。因此，针对这些问题开发出了更有效的独立变桨控制 (IPC)技术。IPC技术要求每个叶片都有一个独立的桨距执行器，这通常在现有的大容量 风机设计中实现。在配备IPC的风力涡轮机中，传统的CPC系统用于将功率保持在所需的 水平，而独立的IPC补充CPC系统，为每个叶片的桨距执行器提供单独的控制信号，以减 轻负载的同时不影响风机的功率输出。
[0003]现有IPC研究主要针对运行在理想条件下的变桨系统传感器和执行器，但实际本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于缓解风机非对称负载的容错独立变桨系统，其特征在于，包括用于提供统一变桨命令的统一变桨控制器、用于提供独立变桨命令的独立变桨控制器以及具有自动信号校正功能的故障检测与隔离模块，所述故障检测与隔离模块对每个风机叶片的故障信号进行校正，得到每个风机叶片的总体桨距角，最终通过独立变桨控制器控制每个风机叶片做出变桨命令。2.一种用于缓解风机非对称负载的容错独立变桨方法，其特征在于，实现该方法的系统包括用于提供统一变桨命令的统一变桨控制器、用于提供独立变桨命令的独立变桨控制器以及具有自动信号校正功能的故障检测与隔离模块；该方法包括以下步骤：进行独立变桨控制，得到独立变桨控制器和每个风机叶片独立变桨的桨距角分量；利用一组并行工作的桨距估计器设计故障检测与隔离模块，每个桨距估计器由一个动态模型表示，以估计变桨角的标称值；利用故障检测与隔离模块对每个风机叶片的故障信号进行校正，得到每个风机叶片的总体桨距角，传送至独立变桨控制器，通过独立变桨控制器控制每个风机叶片做出对应的变桨命令。3.根据权利要求2所述的一种用于缓解风机非对称负载的容错独立变桨方法，其特征在于，每个桨距估计器的输入由每个风机叶片的总体桨距角(i＝1,2,3)、俯仰分量M
tilt
、偏航分量M
yaw
和上一时刻估计的桨距角输出组成，桨距估计器采用TS动态模型表示。4.根据权利要求2所述的一种用于缓解风机非对称负载的容错独立变桨方法，其特征在于，利用故障检测与隔离模块对三个风机叶片的故障信号进行校正时，设风机叶片1的故障信号为β
f1
，风机叶片2的故障信号为β
f2
，风机叶片3的故障信号为β
f3
，则有：其中，分别为风...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨继明，荆裕辉，王亮亮，李海宏，陈岩磊，高岳，
申请(专利权)人：北京华能新锐控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：