风电机组变桨系统的异常检测方法技术方案

公开了一种风电机组变桨系统的异常检测方法

【技术实现步骤摘要】
风电机组变桨系统的异常检测方法、控制器及风电机组


[0001]本公开总体说来涉及风力发电
，更具体地讲，涉及风电机组变桨系统的异常检测方法
、
控制器及风电机组
。

技术介绍

[0002]风电机组是将风能转换成电能的设备
。
风能通过风电机组的风力发电机转换为电能，并通过风电机组进行并网控制将风力发电机发出的电能输送到电网中
。
在风电机组中，变桨系统对风力发电机的最大功率跟踪并保证风电机组安全停机，起着至关重要的作用
。
[0003]当变桨系统发生异常
(
例如，最常见的情况之一是三叶片角度发生偏差
)
时，除了会导致叶轮气动不平衡，影响发电机转速稳定之外，还可能会导致风电机组产生一定的振动
。
除此之外，三叶片角度发生偏差，一般表征变桨系统的器件发生了某种早期故障，诸如刹车阀早期磨损
、
变桨驱动器输出异常
、
速度命令输出模块异常等
。
风力发电机的叶片角度偏差故障一般是在叶片角度偏差大于
3.5
度时触发风电机组故障停机，然而更多时候，在风电机组运行期间，叶片角度偏差并没有大于此故障阈值，因此风电机组不会触发故障，而是属于带伤运行
。
随着带伤运行时间的延长，器件的异常会逐步严重或频次加大
。
[0004]因此，在风电机组运行过程中，需要实时检测叶片角度偏差及其变化情况
。

技术实现思路

[0005]本公开的实施例提供一种风电机组变桨系统的异常检测方法
、
控制器及风电机组，能够准确实时地对变桨系统三个叶片的角度情况进行监测，及时检测出变桨系统的早期异常或故障，保障风电机组稳定
、
安全地运行
。
[0006]在一个总的方面，提供一种风电机组变桨系统的异常检测方法，所述异常检测方法包括：获取三支叶片在各个采样时刻的桨距角；对三支叶片在同一采样时刻的桨距角两两作差，获取每两支叶片的桨距角之差；基于获取的每两支叶片的桨距角之差，计算反映每两支叶片的桨距角之差的分布特性的数值统计量；基于所述数值统计量，确定风电机组变桨系统是否发生异常
。
[0007]可选地，所述异常检测方法还包括：响应于获取的每两支叶片的桨距角之差的个数达到预设数量阈值，基于获取的每两支叶片的桨距角之差，计算反映每两支叶片的桨距角之差的分布特性的数值统计量；或者，响应于获取每两支叶片的桨距角之差的时长达到预设时间阈值，基于获取的每两支叶片的桨距角之差，计算反映每两支叶片的桨距角之差的分布特性的数值统计量
。
[0008]可选地，所述数值统计量包括峭度值
。
[0009]可选地，基于所述数值统计量，确定风电机组变桨系统是否发生异常的步骤包括：响应于所述峭度值大于第一峭度阈值，确定风电机组变桨系统发生异常
。
[0010]可选地，基于获取的每两支叶片的桨距角之差，计算反映每两支叶片的桨距角之差的分布特性的数值统计量的步骤包括：基于获取的每两支叶片的桨距角之差的数量
、
各
个采样时刻的每两支叶片的桨距角之差
、
每两支叶片的桨距角之差的平均值以及标准差，计算所述峭度值
。
[0011]可选地，所述异常检测方法还包括：对获取的每两支叶片的桨距角之差进行频域变换，以获取每两支叶片的桨距角之差的频谱
。
[0012]可选地，基于所述数值统计量，确定风电机组变桨系统是否发生异常的步骤包括：响应于所述频谱的信号强度的最大值以及与所述信号强度的最大值对应的频率满足第一预设条件，并且响应于所述峭度值满足第二预设条件，确定风电机组变桨系统发生异常
。
[0013]可选地，所述第一预设条件包括：所述频谱的信号强度的最大值大于预设强度阈值且与所述信号强度的最大值对应的频率不为零；所述第二预设条件包括：所述峭度值大于第一峭度阈值
。
[0014]可选地，所述异常检测方法还包括：响应于所述峭度值大于第二峭度阈值，触发风电机组故障停机，其中，第二峭度阈值大于第一峭度阈值
。
[0015]在另一总的方面，提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的异常检测方法
。
[0016]在另一总的方面，提供一种控制器，所述控制器包括：处理器；和存储器，存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的异常检测方法
。
[0017]在另一总的方面，提供一种风电机组，所述风电机组包括如上所述的控制器
。
[0018]根据本公开的实施例的风电机组变桨系统的异常检测方法
、
控制器及风电机组，无需设置叶片角度偏差检测阈值和检测窗口，检测结果能够体现叶片角度偏差变化规律及其持续时间，因此可以直接适用于不同工况
、
不同风况
、
不同风电机组的检测
。
同时，由于检测结果对叶片角度偏差的瞬时变化不敏感，不会由于角度的跳变导致误检测，因此具有更高的准确度
。
[0019]此外，根据本公开的实施例的风电机组变桨系统的异常检测方法
、
控制器及风电机组，既可检测叶片角度偏差大小，又可以检测叶片角度偏差正负变化，同时可以识别出风电机组运行过程中变桨系统的器件的早期异常，及时报警，保证风电机组稳定
、
安全地运行
。
附图说明
[0020]通过下面结合示出实施例的附图进行的描述，本公开的实施例的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
[0021]图1是示出在变桨操作期间的叶片桨距角的曲线图；
[0022]图2是示出示出桨距角曲线
101
与另一桨距角曲线之间的桨距角偏差的曲线图；
[0023]图3是示出传统的检测叶片角度偏差的方法的缺点的示例的示图；
[0024]图
4A
和图
4B
是分别示出在正常变桨的情况下角度偏差的曲线图以及角度偏差的频谱图；
[0025]图5是示出在如图2所示存在明显的桨距角偏差的情况下角度偏差的频谱图；
[0026]图6是示出根据本公开的实施例的风电机组变桨系统的异常检测方法的流程图；
[0027]图7是示出根据本公开的实施例的控制器的框图
。
具体实施方式
[0028]提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法
、
设备和
/
或系统的全面理解
。
然而，在理解本申请的公开之后，在此描述的方法
、
设备和
/
或系统的各种改变
、
修改和等同物将是清楚的
。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
中任意一项所述的异常检测方法
。12.
一种风电机组，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马磊，周杰，
申请(专利权)人：金风科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：