一种风力发电机组偏航电机柔性抱闸控制方法及系统技术方案

本申请公开了一种风力发电机组偏航电机柔性抱闸控制方法及系统，其涉及风力发电机组技术领域，该方法包括如下步骤：获取风力发电机组周围环境在预设时间段内的风力数据；获取风力发电机组中偏航系统的运行状态和偏航系统转速；判断风力数据是否出现异常；若风力数据出现异常，则结合运行状态和偏航系统转速生成抱闸制动系统的抱闸制动方案，抱闸制动方案包括紧急制动方案；若抱闸制动方案为紧急制动方案，则根据柔性投入方案运行抱闸制动系统，以降低抱闸制动系统与偏航系统之间的碰撞冲击。本申请可以在周围环境风力异常时柔性投入抱闸制动系统，以在减速偏航系统转速的过程中降低抱闸制动系统与偏航系统之间的碰撞冲击。降低抱闸制动系统与偏航系统之间的碰撞冲击。降低抱闸制动系统与偏航系统之间的碰撞冲击。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组偏航电机柔性抱闸控制方法及系统


[0001]本申请涉及风力发电机组
，尤其是涉及一种风力发电机组偏航电机柔性抱闸控制方法及系统。

技术介绍

[0002]风力发电机组是将风的动能转换为电能的系统，风力发电机组的叶片受风力带动旋转而产生电能，为了维持对风能的利用率，风力发电机组可以使用偏航系统调整叶轮对正风向。
[0003]偏航系统通常包括偏航电机、偏航电机抱闸制动器、偏航减速齿轮箱、偏航液压制动系统、偏航轴承等。当需要进行偏航校正时，偏航系统通过电机和减速齿轮箱的配合可以转动叶轮，以使叶轮对正风向；当偏航停止时，为了防止机头被风力推动，通常可以依靠偏航电机抱闸制动器与偏航液压制动系统共同提供制动力维持当前偏航方位。若需要减速并停止偏航系统整体的动作，主控系统通过通信线路向偏航系统下发减速指令，偏航液压制动系统进入工作状态，偏航液压系统提供制动力的同时直接投入偏航电机抱闸制动器，抱闸制动器也为偏航电机提供制动力以实现偏航电机加速、减速。
[0004]针对上述中的相关技术，专利技术人认为存在有以下缺陷：在偏航减速过程中，偏航液压制动系统投入后，由于偏航电动机转速较低，输出转矩有限，带负载能力较弱，且叶轮机舱仍处于运行过程中，偏航液压制动系统提供的制动力在动摩擦过程中小于标称值，此时如果周围环境风力加强，导致叶轮外载突然大幅增强，叶轮机舱就会在风力推动下出现偏航速度超限的情况。若此时再直接投入偏航电机抱闸制动器，将会突增制动力，从而对偏航电机和偏航减速齿轮箱造成猛烈冲击，容易造成偏航整体系统的损坏。

技术实现思路

[0005]为了改善周围环境风力增强时直接投入偏航电机抱闸制动器容易对偏航电机和偏航减速齿轮箱造成猛烈冲击的缺陷，本申请提供一种风力发电机组偏航电机柔性抱闸控制方法及系统。
[0006]第一方面，本申请提供一种风力发电机组偏航电机柔性抱闸控制方法，包括如下步骤：获取风力发电机组周围环境在预设时间段内的风力数据；获取所述风力发电机组中偏航系统的运行状态和偏航系统转速；判断所述风力数据是否出现异常；若所述风力数据出现异常，则结合所述运行状态和所述偏航系统转速生成抱闸制动系统的抱闸制动方案，所述抱闸制动方案包括紧急制动方案；若所述抱闸制动方案为所述紧急制动方案，则根据柔性投入方案运行所述抱闸制动系统，以降低所述抱闸制动系统与所述偏航系统之间的碰撞冲击。
[0007]通过采用上述技术方案，获取偏航系统的运行状态偏航系统转速，并同时监测预
设时间段内的风力数据以实时判断周围环境的风力情况是否异常，若出现突发大风等异常情况且偏航系统需要进行制动减速，则结合偏航系统具体的运行状态和偏航系统转速生成抱闸制动系统的抱闸制动方案，其中，抱闸制动方案包括紧急制动方案，当抱闸制动方案为紧急制动方案时，根据柔性投入方案运行抱闸制动系统，使抱闸制动系统柔性投入并缓慢增加制动力，相较于直接投入抱闸制动系统使制动力突增，可以降低抱闸制动系统与偏航系统之间的碰撞冲击，从而减少抱闸制动系统与偏航系统损坏的可能。
[0008]可选的，所述运行状态包括启动状态和未启动状态，所述结合所述运行状态和所述偏航系统转速生成抱闸制动系统的抱闸制动方案包括如下步骤：判断所述运行状态为所述启动状态或所述未启动状态；若所述运行状态为所述未启动状态，则不生成抱闸制动系统的抱闸制动方案；若所述运行状态为所述启动状态，则判断所述偏航系统转速是否超出预设的转速阈值；若所述偏航系统转速超出所述转速阈值，则生成所述抱闸制动系统的抱闸制动方案为所述紧急制动方案。
[0009]通过采用上述技术方案，先对偏航系统的运行状态进行判断，若偏航系统都处于未启动状态，则不需要生成抱闸制动方案；若偏航系统处于启动状态，则需要根据偏航系统转速生成不同的制动方案，其中，若偏航系统转速超出了预设的转速阈值，则偏航系统电机处于超速运行状态，需要立即进行紧急制动减速，因此生成抱闸制动系统的抱闸制动方案为紧急制动方案。
[0010]可选的，所述方法还包括如下步骤：若所述偏航系统转速未超出所述转速阈值，则判断所述偏航系统转速是否为0；若所述偏航系统转速为0，则生成所述抱闸制动系统的抱闸制动方案为紧急切出方案；若所述偏航系统转速不为0，则生成所述抱闸制动系统的抱闸制动方案为普通制动方案。
[0011]通过采用上述技术方案，当判断偏航系统处于启动状态且偏航系统转速未超出转速阈值时，可以根据偏航系统转速是否为0进一步确定具体的抱闸制动方案，当偏航系统转速为0时，可以判定抱闸制动系统初始状态为已投入状态，因此需要生成紧急切出方案以使抱闸制动系统柔性切出，抱闸制动系统柔性切出过程会缓慢降低对偏航系统的制动力，从而减少偏航系统因制动力骤降而出现转速超速现象的可能；当偏航系统转速不为0时，则正常采用直接投入抱闸制动系统的普通制动方案对偏航系统进行制动即可。
[0012]可选的，所述方法还包括如下步骤：若所述抱闸制动方案为所述紧急切出方案，则以预设的最大输出电流和最大输出电压运行所述抱闸制动系统并执行抱闸切出操作；在所述抱闸制动系统的运行时间内逐渐减小所述抱闸制动系统的输出电流和输出电压，且所述输出电流和所述输出电压均与所述运行时间成正比；当所述输出电流达到预设的最小输出电流或所述输出电压达到预设的最小输出电压时，停止运行所述抱闸制动系统。
[0013]通过采用上述技术方案，抱闸制动系统在执行紧急切出方案时需要进行柔性切
出，具体的柔性切出步骤则是先以最大输出电流和最大输出电压运行抱闸制动系统，再随着时间推移逐渐降低输出电压和输出电流，以逐渐降低抱闸制动系统输出的制动力，直至输出电流达到最小输出电流或输出电压达到最小输出电压时，停止运行抱闸制动系统，完成抱闸制动系统的整个柔性切出过程，从而减少偏航系统因制动力骤降而出现转速超速现象的可能。
[0014]可选的，所述根据柔性投入方案运行所述抱闸制动系统，以降低所述抱闸制动系统与所述偏航系统之间的碰撞冲击包括如下步骤：以预设的最小输出电流和最小输出电压运行所述抱闸制动系统并执行抱闸投入操作；在所述抱闸制动系统的运行时间内逐渐增大所述抱闸制动系统的输出电流和输出电压，且所述输出电流和所述输出电压均与所述运行时间成正比；当所述输出电流达到预设的最大输出电流或所述输出电压达到预设的最大输出电压时，停止运行所述抱闸制动系统。
[0015]通过采用上述技术方案，抱闸制动系统在执行紧急投入方案时需要进行柔性投入，具体的柔性投入步骤则是先以最小输出电流和最小输出电压运行抱闸制动系统，再随着时间推移逐渐增大输出电压和输出电流，以逐渐增大抱闸制动系统输出的制动力，直至输出电流达到最大输出电流或输出电压达到最大输出电压时，停止运行抱闸制动系统，完成抱闸制动系统的整个柔性投入过程，通过抱闸制动系统的柔性投入可以降低抱闸制动系统与偏航系统之间的碰撞冲击，从而减少抱闸制动系统与偏航系统损坏的可能。
[0016]可选的，所述方法还包括如下步骤：轮询所述抱闸制动系统中所有抱闸制动器的实时温度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组偏航电机柔性抱闸控制方法，其特征在于，包括如下步骤：获取风力发电机组周围环境在预设时间段内的风力数据；获取所述风力发电机组中偏航系统的运行状态和偏航系统转速；判断所述风力数据是否出现异常；若所述风力数据出现异常，则结合所述运行状态和所述偏航系统转速生成抱闸制动系统的抱闸制动方案，所述抱闸制动方案包括紧急制动方案；若所述抱闸制动方案为所述紧急制动方案，则根据柔性投入方案运行所述抱闸制动系统，以降低所述抱闸制动系统与所述偏航系统之间的碰撞冲击。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组偏航电机柔性抱闸控制方法，其特征在于，所述运行状态包括启动状态和未启动状态，所述结合所述运行状态和所述偏航系统转速生成抱闸制动系统的抱闸制动方案包括如下步骤：判断所述运行状态为所述启动状态或所述未启动状态；若所述运行状态为所述未启动状态，则不生成抱闸制动系统的抱闸制动方案；若所述运行状态为所述启动状态，则判断所述偏航系统转速是否超出预设的转速阈值；若所述偏航系统转速超出所述转速阈值，则生成所述抱闸制动系统的抱闸制动方案为所述紧急制动方案。3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组偏航电机柔性抱闸控制方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：若所述偏航系统转速未超出所述转速阈值，则判断所述偏航系统转速是否为0；若所述偏航系统转速为0，则生成所述抱闸制动系统的抱闸制动方案为紧急切出方案；若所述偏航系统转速不为0，则生成所述抱闸制动系统的抱闸制动方案为普通制动方案。4.根据权利要求3所述的一种风力发电机组偏航电机柔性抱闸控制方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：若所述抱闸制动方案为所述紧急切出方案，则以预设的最大输出电流和最大输出电压运行所述抱闸制动系统并执行抱闸切出操作；在所述抱闸制动系统的运行时间内逐渐减小所述抱闸制动系统的输出电流和输出电压，且所述输出电流和所述输出电压均与所述运行...

【专利技术属性】
技术研发人员：张硕望，曹俊伟，黄凌翔，袁黎龙，黄正，杨先有，章滔，张学文，阳雪兵，
申请(专利权)人：哈电风能有限公司，
类型：发明
国别省市：