停机控制方法、设备及风力发电机组技术

本公开提供一种停机控制方法、设备及风力发电机组。停机控制方法包括：响应于风力发电机组触发停机故障，判断变桨系统是否为开桨运行状态；响应于变桨系统处于开桨运行状态，控制变桨电机停转后执行收桨速度，以驱动叶片收桨到安全位置。根据本公开的实施例的停机控制方法能够降低较大的电磁扭矩的突变对风力发电机组的冲击，提高风力发电机组的安全性。提高风力发电机组的安全性。提高风力发电机组的安全性。

【技术实现步骤摘要】
停机控制方法、设备及风力发电机组


[0001]本公开涉及风电领域，具体地说，涉及一种风力发电机组的停机控制方法、停机控制设备、计算机可读存储介质和风力发电机组。

技术介绍

[0002]目前，当风力发电机组发生故障时，一般是立即向变桨系统发出顺桨指令和顺桨速度，而此时如果变桨系统正在向开桨方向调桨，由于紧急顺桨时速度一般较快，且叶片的质量(一般大于6吨)和转动惯量较大，突然发送反向的速度命令，会导致变桨电机在正转的同时突然反转，会产生较大的振动，并会通过机械结构传导至风力发电机组，导致风力发电机组的机舱振动。
[0003]另外，变桨电机紧急制动时，来自叶片的过大的惯量会将电动机变成发电机，电机反向给变频器供电，这会造成变频器过压报警。为了释放这部分能量，目前，通常把变桨电机制动停止后的动能和线圈存储的磁能通过耗能元件(如制动电阻)消耗掉，从而实现快速停机。紧急顺桨并触发限位开关后，变桨系统会马上将变桨电机的控制速度设置为0，这会增大制动电阻的卸荷压力。
[0004]再者，由于叶片的质量和转动惯量较大，变桨电机在紧急制动时，制动电流和转矩较大会产生较大的波动，严重时还容易导致驱动器因振动或给定速度突然变化(例如，变化频率大于16Hz)而导致驱动器触发故障，造成叶片卡桨，危及风力发电机组的整机安全。

技术实现思路

[0005]本公开的目的之一在于提供一种能够降低较大的电磁扭矩的突变对风力发电机组的冲击的停机控制方法。
[0006]本公开的目的之一在于提供一种能够提高风力发电机组的安全性的停机控制方法。
[0007]根据本公开的第一方面，提供一种风力发电机组的停机控制方法，该停机控制方法包括：响应于风力发电机组触发停机故障，判断变桨系统是否为开桨运行状态；响应于变桨系统处于开桨运行状态，控制变桨电机停转后执行收桨速度，以驱动叶片收桨到安全位置。
[0008]根据本公开的实施例，风力发电机组的停机控制方法还可包括：响应于变桨系统处于非开桨运行状态，控制变桨电机直接执行收桨速度，以驱动叶片收桨到安全位置。
[0009]根据本公开的实施例，判断变桨系统是否为开桨运行状态的步骤可包括：判断变桨电机的转速是否为0；响应于变桨电机的转速不为0，判断变桨速度是否为负值；响应于变桨速度为负值，确定变桨系统处于开桨运行状态。
[0010]根据本公开的实施例，响应于变桨系统处于开桨运行状态，控制变桨电机停转后执行收桨速度的步骤可包括：响应于变桨系统处于开桨运行状态，向变桨电机发送0值变桨速度，以控制变桨电机停转；响应于变桨电机的转速为0，向变桨电机发送收桨速度，以驱动
叶片收桨到安全位置。
[0011]根据本公开的实施例，响应于风力发电机组触发停机故障，该停机控制方法还可包括：将故障触发标志位置1；响应于变桨系统处于开桨运行状态，控制变桨电机停转的步骤包括：响应于变桨系统处于开桨运行状态且故障触发标志位为1，向变桨电机发送0值变桨速度，以控制变桨电机在第一预设时间内按照0值变桨速度执行停转策略。
[0012]根据本公开的实施例，控制变桨电机停转后执行收桨速度的步骤可包括：响应于故障触发标志位恒为1且持续第二预设时间，向变桨电机发送收桨速度，以驱动叶片收桨到安全位置。
[0013]根据本公开的实施例，响应于第二预设时间内故障触发标志位复位，向变桨电机发送正常调桨命令，以驱动叶片正常调桨。
[0014]根据本公开的第二方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当计算机程序被处理器执行时，促使处理器执行如上所述的风力发电机组的停机控制方法。
[0015]根据本公开的第三方面，提供一种风力发电机组的停机控制设备，该停机控制设备包括：处理器；和存储器，存储有计算机程序，其中，当计算机程序被处理器执行时，促使处理器执行如上所述的风力发电机组的停机控制方法。
[0016]根据本公开的第四方面，提供一种风力发电机组，风力发电机组包括如上所述的停机控制设备。
[0017]根据本公开的实施例的停机控制方法成本低，可以减小或消除风力发电机紧急顺桨时，对机组的冲击和振动，并能有效减小制动电阻的卸荷压力及变桨电机制动时的电流和转矩。
[0018]根据本公开的实施例的停机控制方法中的变桨电机的停机时间很短，因此不会对风力发电机组的安全造成影响。
[0019]根据本公开的实施例的停机控制方法可以不形成短暂的停机时间间隔。
附图说明
[0020]通过下面结合附图对本公开的实施例进行的描述，本公开的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
[0021]图1是示出本公开的实施例的变桨系统的电气连接关系的示意图。
[0022]图2是示出本公开的第一实施例的风力发电机组的停机控制方法的流程图。
[0023]图3是示出本公开的第二实施例的风力发电机组的停机控制方法的流程图。
[0024]图4是示出本公开的第三实施例的风力发电机组的停机控制方法的流程图。
[0025]图5是示出本公开的第四实施例的风力发电机组的停机控制方法的流程图。
[0026]图6是示出本公开的实施例的风力发电机组的停机控制设备的框图。
具体实施方式
[0027]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。下面对本公开中使用的术语进行简要说明。
[0028]调桨状态一般包括顺桨(或收桨)和开桨两种状态，顺桨是指在风力发电机出现故障后，把风力发电机组的桨叶转到与风的方向接近平行状态(也称安全位置，在具体角度
上，是指桨叶的89度左右的位置，此时风力发电机组的桨叶(或称为叶片)吸收的风能最小，可以起到气动刹车的作用，使风力发电机组安全停机))的控制过程；开桨是指调整风力发电机组的桨叶转到与风的方向成一定的角度(在具体角度上，是指桨叶的0度左右的位置，此时风力发电机组的桨叶吸收的风能最大)的控制过程。
[0029]图1是示出本公开的实施例的变桨系统的电气连接关系的示意图。
[0030]如图1所示，各轴的叶片都具有相应的变桨控制器110、变桨驱动器120和变桨电机130和后备电源(未示出)，后备电源的数量与叶片个数对应。
[0031]风力发电机组的主控制器100分别与各轴(第一轴、第二轴和第三轴)的叶片的变桨控制器110连接。
[0032]当需要对各轴的叶片进行变桨时，变桨控制器110先根据安装于叶片的变桨电机130的轴上的编码器输出的电信号计算出叶片的当前桨距角，然后根据当前桨距角和目标桨距角的差值生成用于控制变桨电机130的速度的变桨指令，并将该变桨指令下发至变桨驱动器120，使变桨驱动器120根据该变桨指令控制变桨电机130进行变桨。
[0033]变桨系统的变桨电机130由变桨驱动器120控制，属于电力制动。当直流电压高于上限值时，变桨系统的制动单元导通，滤波电容器上的电荷通过制动电阻放电，放电的速度将超过充电的速度，故直流电压下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组的停机控制方法，其特征在于，包括：响应于风力发电机组触发停机故障，判断变桨系统是否为开桨运行状态；响应于变桨系统处于开桨运行状态，控制变桨电机停转后执行收桨速度，以驱动叶片收桨到安全位置。2.根据权利要求1所述的风力发电机组的停机控制方法，其特征在于，还包括：响应于变桨系统处于非开桨运行状态，控制变桨电机直接执行所述收桨速度，以驱动叶片收桨到安全位置。3.根据权利要求1所述的风力发电机组的停机控制方法，其特征在于，判断变桨系统是否为开桨运行状态的步骤包括：判断所述变桨电机的转速是否为0；响应于所述变桨电机的转速不为0，判断所述变桨速度是否为负值；响应于所述变桨速度为负值，确定所述变桨系统处于开桨运行状态。4.根据权利要求1所述的风力发电机组的停机控制方法，其特征在于，响应于变桨系统处于开桨运行状态，控制变桨电机停转后执行收桨速度的步骤包括：响应于变桨系统处于开桨运行状态，向变桨电机发送0值变桨速度，以控制变桨电机停转；响应于变桨电机的转速为0，向变桨电机发送收桨速度，以驱动叶片收桨到安全位置。5.根据权利要求1所述的风力发电机组的停机控制方法，其特征在于，响应于风力发电机组触发停机故障，所述方法还包括：将故障触发标志位置1；响...

【专利技术属性】
技术研发人员：马磊，王大为，杨晓，
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：