【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机组统一叶片跑飞故障的识别方法与系统
[0001]本专利技术涉及风力发电机组控制的
，尤其是指一种风力发电机组统一叶片跑飞故障的识别方法、系统、存储介质及计算设备。
技术介绍
[0002]风力发电机组在全生命运行过程中，不可避免地会出现各种故障。其中，风力发电机组的统一叶片跑飞故障是IEC设计规范中必须考虑的一类故障工况。统一叶片跑飞故障是风力发电机组在正常湍流风下运行发电，三个叶片同时出现失控，统一以正最大变桨速率或统一以负最大变桨速率跑飞。控制系统识别出统一叶片跑飞故障后，触发变桨系统的安全链，并立刻停机。目前，统一叶片跑飞故障没有专门识别方法，只能通过变桨指令的跟随误差进行识别。然而为了避免正常发电工况误触发停机，通常跟随误差的阈值设置较大。现有的方法不能快速识别出叶片跑飞故障，且容易将单叶片跑飞故障、卡桨故障与统一叶片跑飞故障识别为一类故障，不利于进行针对故障的停机控制。
技术实现思路
[0003]本专利技术的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种风力发电机组统一叶片跑飞故障...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风力发电机组统一叶片跑飞故障的识别方法，其特征在于，执行以下操作：1)基于各叶片变桨指令和各叶片当前变桨角度，计算每个叶片的变桨期望跟随误差；2)基于步骤1)得到的变桨期望跟随误差，计算各叶片的变桨期望跟随误差的导数，经过滤波器后得到变桨跟随误差变化率；3)基于步骤2)得到的变桨跟随误差变化率，判断叶片1、叶片2、叶片3是否同时出现跑飞故障，得到统一叶片跑飞故障标志位，为正向统一叶片跑飞故障标志位或负向统一叶片跑飞故障标志位触发；4)基于步骤3)得到的统一叶片跑飞故障标志位，得到统一跑飞故障停机标志位，并触发风力发电机组进入统一跑飞故障停机逻辑，直到机组完全停机。2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组统一叶片跑飞故障的识别方法，其特征在于，在步骤1)中，将每个叶片的变桨指令经过变桨二阶传递函数运算后，得到每个叶片的期望变桨角度；再将每个叶片的期望变桨角度与对应叶片测量的当前变桨角度相减，得到每个叶片的变桨期望跟随误差；变桨二阶传递函数定义如下：在上式中，H(s)表示变桨二阶传递函数；ω
n
表示变桨系统的固有频率；ξ表示变桨系统的阻尼比；s表示拉普拉斯变量；e
‑
τs
表示延时环节，延时时间常数为τ；其中，变桨系统的固有频率、阻尼比和延时时间常数能够通过变桨系统阶跃响应测试得到；变桨期望跟随误差的计算公式如下：在上式中，表示叶片1的变桨期望跟随误差；表示叶片2的变桨期望跟随误差；表示叶片3的变桨期望跟随误差；表示叶片1的变桨指令，由变桨控制器输出得到；表示叶片2的变桨指令，由变桨控制器输出得到；表示叶片3的变桨指令，由变桨控制器输出得到；表示叶片1的当前变桨角度，由传感器测量得到；表示叶片2的当前变桨角度，由传感器测量得到；表示叶片3的当前变桨角度，由传感器测量得到。3.根据权利要求1所述的一种风力发电机组统一叶片跑飞故障的识别方法，其特征在于，在步骤2)中，将叶片1的变桨期望跟随误差对时间求导数，对结果进行滤波后，得到叶片1的变桨跟随误差变化率；将叶片2的变桨期望跟随误差对时间求导数，对结果进行滤波后，得到叶片2的变桨跟随误差变化率；将叶片3的变桨期望跟随误差对时间求导数，对结果进行滤波后，得到叶片3的变桨跟随误差变化率；变桨跟随误差变化率的计算公式如下：
在上式中，表示叶片1的变桨跟随误差变化率；表示叶片2的变桨跟随误差变化率；表示叶片3的变桨跟随误差变化率；Filter(
·
)表示滤波器函数；表示叶片1的变桨期望跟随误差；表示叶片2的变桨期望跟随误差；表示叶片3的变桨期望跟随误差；风力发电机组在正常运行情况下，各叶片的变桨跟随误差变化率接近零；在统一叶片跑飞故障发生时，三个叶片的变桨跟随误差变化率将迅速偏离零点。4.根据权利要求3所述的一种风力发电机组统一叶片跑飞故障的识别方法，其特征在于，所述滤波器选择一阶低通、二阶低通或滑动平均滤波器，以去除高频噪声信号。5.根据权利要求1所述的一种风力发电机组统一叶片跑飞故障的识别方法，其特征在于，在步骤3)中，统一叶片跑飞故障的识别方法为：叶片1、叶片2与叶片3都以正最大变桨速率跑飞，三个叶片的变桨跟随误差变化率将偏离零点，并明显高于零点，此时为正向统一叶片跑飞故障；叶片1、叶片2与叶片3都以负最大变桨速率跑飞，三个叶片的变桨跟随误差变化率将偏离零点，并明显低于零点，此时为负向统一叶片跑飞故障；通过设定阈值上限和下限，能够...
【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，马冲，段博志，
申请(专利权)人：明阳智慧能源集团股份公司，
类型：发明
国别省市：
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