[發(fā)明專利]一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110281339.X
• 申請(qǐng)日: 2011-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN102305177A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王方超;唐浩;王明江
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆金風(fēng)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/00
• 分類號(hào): F03D7/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 彭瑞欣;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，尤其涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行會(huì)受溫度影響，當(dāng)其在低溫環(huán)境下運(yùn)行時(shí)，無論機(jī)械系統(tǒng)還是電控系統(tǒng)，均存在安全隱患，這不僅增加機(jī)組的故障率，還會(huì)降低機(jī)組的運(yùn)行壽命。這是因?yàn)椋阂环矫妫Ｒ?guī)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間通常較短，例如在風(fēng)速及機(jī)組各項(xiàng)指標(biāo)滿足要求時(shí)，1.5MW的機(jī)組的啟動(dòng)時(shí)間最短在1分鐘左右，當(dāng)該機(jī)組在低溫環(huán)境下啟動(dòng)時(shí)，機(jī)組軸承及其他部件，尤其是發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子磁極會(huì)因啟動(dòng)過快而產(chǎn)生電磁力沖擊和熱應(yīng)力沖擊，而這會(huì)對(duì)機(jī)組各部件造成損傷，提高各部件的故障率并縮短其的使用壽命；另一方面，過低的環(huán)境溫度降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的潤(rùn)滑油脂的潤(rùn)滑性能，而潤(rùn)滑性能的降低不利于軸承的運(yùn)行，會(huì)降低軸承的使用壽命，并且?guī)硪欢ò踩[患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明致力于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)控制方法，其可降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在低溫環(huán)境下啟動(dòng)時(shí)的電磁力沖擊和熱應(yīng)力沖擊，從而降低該電磁力沖擊和熱應(yīng)力沖擊對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各部件的損害，進(jìn)而使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可在較低溫度下工作，因此相應(yīng)地增加了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電時(shí)間和發(fā)電量，并且降低了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障率，提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用壽命。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)控制系統(tǒng)，其具有同樣的優(yōu)點(diǎn)。

為此，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制方法，其在啟動(dòng)過程中控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪分別以轉(zhuǎn)速n₁、n₂、n₃、...、n_m轉(zhuǎn)動(dòng)預(yù)定時(shí)間，并且使n₁＜n₂＜n₃＜...＜n_m，其中m≥2。

其中，在啟動(dòng)過程中，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片以設(shè)定的變槳速度變槳來提高葉輪轉(zhuǎn)速。

其中，該方法包括下述步驟：

控制葉片以設(shè)定的變槳速度變槳，同時(shí)監(jiān)測(cè)葉輪轉(zhuǎn)速；

待風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪轉(zhuǎn)速達(dá)到n₁時(shí)，使葉片停止變槳，并且使葉輪以轉(zhuǎn)速n₁轉(zhuǎn)動(dòng)t₁時(shí)間；

待風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪轉(zhuǎn)速達(dá)到n₂時(shí)，使葉片停止變槳，并且使葉輪以轉(zhuǎn)速n₂轉(zhuǎn)動(dòng)t₂時(shí)間；

待風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉輪轉(zhuǎn)速達(dá)到n_m時(shí)，使葉片停止變槳，并且使葉輪以轉(zhuǎn)速n_m轉(zhuǎn)動(dòng)t_m時(shí)間。

其中，當(dāng)葉輪以轉(zhuǎn)速n_s轉(zhuǎn)動(dòng)t_s后，提高所述設(shè)定的變槳速度，其中，s＝1、2…m。

其中，該方法還包括下述步驟：待葉片到達(dá)目標(biāo)槳距角時(shí)，判斷葉輪轉(zhuǎn)速與設(shè)定轉(zhuǎn)速的大小；若葉輪轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速，則控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)；反之，則控制葉片繼續(xù)變槳直到葉輪轉(zhuǎn)速達(dá)到n₁、n₂、n₃、...或n_m為止。

其中，該方法還包括下述步驟：檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處環(huán)境的風(fēng)速，并判斷所述環(huán)境風(fēng)速與設(shè)定風(fēng)速的大小；若所述環(huán)境風(fēng)速大于設(shè)定風(fēng)速，則將目標(biāo)槳距角設(shè)定為第一值；反之，則將目標(biāo)槳距角設(shè)定為第二值；所述第一值大于第二值。

其中，所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處環(huán)境風(fēng)速為一段時(shí)間內(nèi)的平均風(fēng)速。

其中，在判斷所述環(huán)境風(fēng)速與設(shè)定風(fēng)速的大小之前，首先判斷所述環(huán)境風(fēng)速與停機(jī)風(fēng)速的大小，若所述環(huán)境風(fēng)速小于停機(jī)風(fēng)速，則繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)步驟，反之，則控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)。

其中，該方法還包括下述步驟：待葉輪轉(zhuǎn)速滿足發(fā)電要求時(shí)，控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以設(shè)定功率運(yùn)行預(yù)定時(shí)間。

其中，該方法還包括下述步驟：檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處環(huán)境溫度及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所處狀態(tài)，若所述環(huán)境溫度小于等于設(shè)定溫度，且風(fēng)力發(fā)電機(jī)組處于無故障狀態(tài)，則執(zhí)行所述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)控制方法；反之，則不執(zhí)行。

其中，所述設(shè)定溫度為-20℃。