一种新型风力发电机组的姿态控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种新型风力发电机组的姿态控制系统及方法，该系统包括：数据测量部分，基于传感器实现机组结构的姿态测量，向处理器输入姿态变量；处理器，基于数据测量部分输入的姿态变量进行控制量的修正计算，并将计算结果传递至执行机构；执行机构，根据处理器传递的计算结果执行相应的动作。本发明专利技术除了能够实现常规风力发电机组的机舱偏航、叶片变桨功能外，其能够额外实现机组主轴倾角与风轮锥角的协同控制，使得新型风力发电机组能够更加灵活地应对各类复杂风条件，同时保持更高效率的功率输出，保证新型风力发电机组在任意风速段下的最佳捕风功率和结构稳定性，使得与常规机组的性能对比中体现出明显的技术优势和经济性优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及风力发电机组控制系统的，尤其是指一种新型风力发电机组的姿态控制系统及方法。

技术介绍

1、随着关键技术的成熟和市场的逐步接纳，各大主机厂商竞相推出更大风轮直径和更大装机容量的风力发电机组。风力发电机组大型化为机组整体的降本增益带来了诸多好处，但大型化也使得机组结构柔性问题日益突出。塔筒及叶片结构在长度进一步增加后出现的大变形问题，风轮直径增加后引起的扫风面积内风速不均匀问题使得大兆瓦机组在结构设计和工程应用中面临着诸多技术难题。随着新技术的逐步应用，如碳波混叶片，钢混塔筒等结构的引入，大兆瓦机组仍展现出强大的经济性优势，但也需要探索新的思路进一步降低风力发电机组的运维成本。

2、如图1所示，为进一步挖掘大兆瓦机组经济潜力，提高机组工作效率，出现了一种主轴倾角(可称为机舱倾角)、风轮锥角可调式风力发电机组(以下称新型风力发电机组)的结构实现方式，通过在常规机组结构基础上进一步放开对主轴倾角和风轮锥角的自由度限制，提升机组的总体发电量和极端环境条件下的结构安全性。风力发电机组是一个复杂的技术装备，新机组的开发和应用伴随着一系列关键问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种新型风力发电机组的姿态控制系统，所述新型风力发电机组为主轴倾角和风轮锥角可调式风力发电机组，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种新型风力发电机组的姿态控制系统，其特征在于，所述传感器包括主轴姿态传感器、叶片姿态传感器以及用于辅助角度修正的风速风向传感器、主轴功率测量传感器、叶尖运动传感器和塔架净空测距传感器。

3.根据权利要求1所述的一种新型风力发电机组的姿态控制系统，其特征在于，所述数据测量部分包括风速风向仪、机舱陀螺仪、主轴转速测量仪、电机主轴转速测量仪、叶尖加速度计和塔架净空测距仪，其中，所述风速风向仪测量入流风的风速和风向，所述机舱陀螺...

【技术特征摘要】

1.一种新型风力发电机组的姿态控制系统，所述新型风力发电机组为主轴倾角和风轮锥角可调式风力发电机组，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种新型风力发电机组的姿态控制系统，其特征在于，所述传感器包括主轴姿态传感器、叶片姿态传感器以及用于辅助角度修正的风速风向传感器、主轴功率测量传感器、叶尖运动传感器和塔架净空测距传感器。

3.根据权利要求1所述的一种新型风力发电机组的姿态控制系统，其特征在于，所述数据测量部分包括风速风向仪、机舱陀螺仪、主轴转速测量仪、电机主轴转速测量仪、叶尖加速度计和塔架净空测距仪，其中，所述风速风向仪测量入流风的风速和风向，所述机舱陀螺仪记录机舱方位角和倾角，所述主轴转速测量仪用于测量主轴的实时转速，所述电机主轴转速测量仪用于测量叶根轴承伺服电机主轴的实时转速，所述叶尖加速度计用于叶片发生变形时测量叶尖的加速度，所述塔架净空测距仪用于测量叶片180度方位角时叶尖与塔筒之间的水平距离。

4.根据权利要求1所述的一种新型风力发电机组的姿态控制系统，其特征在于，所述执行机构包括用于调节主轴倾角的机舱升降驱动装置以及用于调节风轮锥角的风轮锥角旋转驱动装置及其配套的结构闭锁装置；其中，所述机舱升降驱动装置和风轮锥角旋转驱动装置装置采用液压驱动、伺服电机驱动或气压驱动，所述结构闭锁装置采用机械闭锁和电气闭锁方式。

5.根据权利要求4所述的一种新型风力发电机组的姿态控制系统，其特征在于，所述机舱升降驱动装置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏冰，吴迪，苗得胜，张敏，刘怀西，
申请(专利权)人：海南明阳智慧能源有限公司，
类型：发明
国别省市：