本公开提供一种风力发电机组及其冗余运行方法和装置、介质，风力发电机组的冗余运行方法包括：获取由变桨系统的第一旋转编码器检测的第一叶片的第一叶片角度；获取用于变桨检测的与第一叶片相对应的第一接近开关的第一触发状态；获取风力发电机组的转速并且计算风力发电机组的转速变化率；基于第一叶片角度与第一触发状态是否匹配以及转速变化率，确定是否使风力发电机组冗余运行。根据本公开的实施例的冗余运行方法能够使风力发电机组在主旋转编码器或接近开关出现故障而风力发电机组的叶片平衡的情况下，使风力发电机组冗余或容错运行。错运行。错运行。
【技术实现步骤摘要】
风力发电机组及其冗余运行方法和装置、介质
[0001]本公开总体说来涉及风电领域，更具体地讲，涉及一种风力发电机组及其冗余运行方法和装置、介质。
技术介绍
[0002]在风力发电机组中，变桨系统起着实现最大功率跟踪和气动刹车的重要功能，其可靠性直接关系到风力发电机组的安全。
[0003]使用单一旋转编码器容易出现旋转编码器故障后而变桨系统检测不到叶片角度(或称桨距角、节距角)，影响风力发电机组的安全。
[0004]然而，由于主旋转编码器安装于电机尾部，即位于驱动装置上，当传动机构出现问题时，例如减速机发生机械故障，或齿形带发生异常的情况下，主旋转编码器正常转动，但风力发电机的实际叶片角度却没有变化，即被驱动装置实际没有发生动作，这种情况只使用主旋转编码器，是无法检测到的。
[0005]另外，对于使用接近开关进行变桨检测的变桨系统可能存在以下问题：接近开关的检测距离一般较短，接近开关距离挡块的距离变大，或接近开关故障，或接近开关线路松动，都会导致风力发电机触发故障。由于主编码器作为传感器，其本身也可能会发生诸如数据跳变的故障，所以当接近开关故障后，为安全起见，不能直接根据主旋转编码器的角度来判断是否使风力发电机组继续运行。
[0006]主旋转编码器和/或接近开关检测到没有正常变桨，或者主旋转编码器和/或接近开关自身发生故障时，均需要停机，这造成了风电资源的浪费。
技术实现思路
[0007]本公开的目的在于提供一种能够使风力发电机组冗余或容错运行的方法。
[0008]根据本公开的一方面，一种风力发电机组的冗余运行方法包括：获取由变桨系统的第一旋转编码器检测的第一叶片的第一叶片角度；获取用于变桨检测的与第一叶片相对应的第一接近开关的第一触发状态；获取风力发电机组的转速并且计算风力发电机组的转速变化率；基于第一叶片角度与第一触发状态是否匹配以及转速变化率，确定是否使风力发电机组冗余运行。
[0009]根据本公开的实施例，可响应于预定条件而使风力发电机组冗余运行，预定条件包括第一叶片角度与第一触发状态不匹配并且转速变化率的绝对值小于或等于第一阈值持续第一预定时间。
[0010]根据本公开的实施例，冗余运行方法还可包括：获取由第二旋转编码器检测的第二叶片的第二叶片角度和/或由第三旋转编码器检测的第三叶片的第三叶片角度；获取用于变桨检测的与第二叶片相对应的第二接近开关的第二触发状态和/或与第三叶片相对应的第三接近开关的第三触发状态，预定条件还包括第二叶片角度与第二触发状态匹配以及第三叶片角度与第三触发状态匹配中的至少一个。
[0011]根据本公开的实施例，第一叶片角度与第一触发状态不匹配是指第一接近开关触发而第一叶片角度不在预定范围内，或者是指第一叶片角度在预定范围内而第一接近开关未被触发，第二叶片角度与第二触发状态匹配是指第二接近开关触发且第二叶片角度在预定范围内，第三叶片角度与第三触发状态匹配是指第三接近开关触发且第三叶片角度在预定范围内。
[0012]根据本公开的实施例，预定条件还可包括第一叶片角度、第二叶片角度和第三叶片角度相同。
[0013]根据本公开的实施例，第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关均可为5度接近开关，第一旋转编码器、第二旋转编码器、第三旋转编码器均可为安装在变桨电机的尾部的主旋转编码器。
[0014]根据本公开的另一方面，一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有指令或代码，当指令或代码由处理器执行时实现如上所述的冗余运行方法。
[0015]根据本公开的另一方面，一种风力发电机组的冗余运行装置包括：叶片角度获取单元，被配置为获取由变桨系统的第一旋转编码器检测的第一叶片的第一叶片角度；触发状态获取单元，被配置为获取用于变桨检测的与第一叶片相对应的第一接近开关的第一触发状态；转速变化率计算单元，被配置为获取风力发电机组的转速并且计算风力发电机组的转速变化率；冗余运行控制单元，被配置为基于第一叶片角度与第一触发状态是否匹配以及转速变化率，确定是否使风力发电机组冗余运行。
[0016]根据本公开的实施例，冗余运行控制单元可被进一步配置为：响应于预定条件而使风力发电机组冗余运行，预定条件包括第一叶片角度与第一触发状态不匹配并且转速变化率的绝对值小于或等于第一阈值持续第一预定时间。
[0017]根据本公开的实施例，叶片角度获取单元可被进一步配置为：获取由第二旋转编码器检测的第二叶片的第二叶片角度和/或由第三旋转编码器检测的第三叶片的第三叶片角度；触发状态获取单元被进一步配置为获取用于变桨检测的与第二叶片相对应的第二接近开关的第二触发状态或与第三叶片相对应的第三接近开关的第三触发状态，预定条件还包括第二叶片角度与第二触发状态匹配以及第三叶片角度与第三触发状态匹配中的至少一个。
[0018]根据本公开的实施例，第一叶片角度与第一触发状态不匹配是指第一接近开关触发而第一叶片角度不在预定范围内，或者是指第一叶片角度在预定范围内而第一接近开关未被触发，第二叶片角度与第二触发状态匹配是指第二接近开关触发且第二叶片角度在预定范围内，第三叶片角度与第三触发状态匹配是指第三接近开关触发且第三叶片角度在预定范围内。
[0019]根据本公开的实施例，预定条件还可包括第一叶片角度、第二叶片角度和第三叶片角度相同。
[0020]根据本公开的实施例，第一接近开关、第二接近开关、第三接近开关均可为5度接近开关，第一旋转编码器、第二旋转编码器、第三旋转编码器可为安装在变桨电机的尾部的主旋转编码器。
[0021]根据本公开的另一方面，一种风力发电机组包括上述冗余运行装置。
[0022]根据本公开的实施例的冗余运行方法能够使风力发电机组在主旋转编码器或接
近开关出现故障而风力发电机组的叶片平衡的情况下，使风力发电机组冗余或容错运行。
[0023]与现有的检测方法相比，根据本公开的实施例的冗余运行方法，所涉及的变量少，不需要复杂的条件判断，检测及运行效率高，尤其适合于齿形带类型的变桨系统。
附图说明
[0024]图1是示出根据本公开的实施例的接近开关的安装方式的示意图；
[0025]图2是示出未发生卡桨时风力发电机组的转速变化率的直方图；
[0026]图3是示出发生卡桨时风力发电机组的转速变化率的直方图；
[0027]图4和图5是示出根据本公开的实施例的冗余运行方法的流程图；
[0028]图6是示出根据本公开的实施例的冗余运行装置的框图。
具体实施方式
[0029]现将详细参照附图描述本公开的优选实施例，相同的标号始终指示相同的部件。
[0030]本公开从风力发电机的运行机理出发，利用三叶片不平衡，叶轮旋转时导致风力发电机组振动的特性，根据偏心振动的原理，对风力发电机组的运行工况进行分析，从而实现变桨系统的部分组件出现故障且叶片平衡的情况下，使风力发电机组的冗余运行。
[0031]与各个组件正常状态下的风力发电机组的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的冗余运行方法，其特征在于，包括：获取由变桨系统的第一旋转编码器检测的第一叶片的第一叶片角度；获取用于变桨检测的与所述第一叶片相对应的第一接近开关的第一触发状态；获取所述风力发电机组的转速并且计算所述风力发电机组的转速变化率；基于所述第一叶片角度与所述第一触发状态是否匹配以及所述转速变化率，确定是否使所述风力发电机组冗余运行。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的冗余运行方法，其特征在于，响应于预定条件而使所述风力发电机组冗余运行，所述预定条件包括所述第一叶片角度与所述第一触发状态不匹配并且所述转速变化率的绝对值小于或等于第一阈值持续第一预定时间。3.根据权利要求2所述的风力发电机组的冗余运行方法，其特征在于，所述冗余运行方法还包括：获取由第二旋转编码器检测的第二叶片的第二叶片角度和/或由第三旋转编码器检测的第三叶片的第三叶片角度；获取用于变桨检测的与所述第二叶片相对应的第二接近开关的第二触发状态和/或与所述第三叶片相对应的第三接近开关的第三触发状态，所述预定条件还包括所述第二叶片角度与所述第二触发状态匹配以及所述第三叶片角度与所述第三触发状态匹配中的至少一个。4.根据权利要求3所述的风力发电机组的冗余运行方法，其特征在于，所述第一叶片角度与所述第一触发状态不匹配是指所述第一接近开关触发而所述第一叶片角度不在预定范围内，或者是指所述第一叶片角度在所述预定范围内而所述第一接近开关未被触发，所述第二叶片角度与所述第二触发状态匹配是指所述第二接近开关触发且所述第二叶片角度在所述预定范围内，所述第三叶片角度与所述第三触发状态匹配是指所述第三接近开关触发且所述第三叶片角度在所述预定范围内。5.根据权利要求4所述的风力发电机组的冗余运行方法，其特征在于，所述预定条件还包括所述第一叶片角度、所述第二叶片角度和所述第三叶片角度相同。6.根据权利要求3所述的风力发电机组的冗余运行方法，其特征在于，所述第一接近开关、所述第二接近开关、所述第三接近开关均为5度接近开关，所述第一旋转编码器、所述第二旋转编码器、所述第三旋转编码器均为安装在变桨电机的尾部的主旋转编码器。7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有指令或代码，当所述指令或代码由处理器执行时实现根据权利要求1至6中的任一项所述的冗余运行方法。8.一种风力发电机组的冗余运行装置，其特征在于，包括：叶片角度获取单元，被配置为...
【专利技术属性】
技术研发人员：马磊，
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：
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