[發明專利]變槳距風力發電機組槳距位置同步校正方法

有效

• 申請號: 201110453393.8
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102506011A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 孫黎翔;紀國瑞;潘磊;朱寧
• 申請（專利權）人: 國電聯合動力技術有限公司
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 北京方韜法業專利代理事務所 11303
• 代理人: 姜瑩

技術領域

本發明涉及一種變槳距風力發電機組槳距位置的校正方法，具體涉及一種變槳距風力發電機組槳距位置同步校正方法。

背景技術

現代大型的風力發電機組主要為變槳距風力發電機組。變槳距風力發電機組是指整個葉片繞葉片中心軸旋轉，使葉片攻角在一定范圍(一般0°-90°)內變化，以便調節輸出功率不超過設計容許值。變槳距風力發電機組一般葉寬小，葉片輕，不需很大的剎車，啟動性能好。其通過驅動葉片沿其縱向軸轉動來調節功率，與定槳距風力發電機組相比，在低空氣密度地區仍可達到額定功率，在額定風速之后，輸出功率可保持相對穩定，保證較高的發電量，且具有更強的葉輪制動性能。

當處于額定風速以上工況時，變槳距風力發電機組通過動態改變三個葉片的槳距角位置來保持功率輸出、葉輪轉速和發電機轉速的穩定。目前主流的變槳距風力發電機組產品多采用電動變槳系統，對于變槳距控制主要采用統一變槳距控制，獨立執行的方式，即，每個控制周期，變槳控制器根據運行實時數據計算得到一個槳距角位置，作為三個葉片變槳位置的統一指令，然后三個葉片分別由各自的電動變槳驅動執行。雖然收到相同的位置指令，但是三個葉片由于執行機構漂移、氣動載荷不均衡等原因，其實際位置往往會出現不同步。葉片不同步會導致氣動不平衡，增大機組和變槳驅動系統的極限載荷，嚴重的會引起部件損壞，當三個葉片位置差距較大時只能停機保護。

發明內容

本發明的目的是提供一種變槳距風力發電機組槳距位置同步校正方法。

為達上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種變槳距風力發電機組槳距位置同步校正方法，在變槳控制器與變槳執行機構之間繳入一槳距位置同步校正模塊，槳距位置同步校正模塊自變槳控制器接收統一變槳速率指令R，經校正處理后將修正的三個不同變槳速率R₁′、R₂′和R₃′輸出給變槳執行機構，變槳執行機構根據上述三個經過校正的變槳速率R₁′、R₂′和R₃′控制三個葉片各自的電動變槳驅動執行操作，實現同步。

所述的變槳距風力發電機組槳距位置同步校正方法，其中，所述槳距位置同步校正模塊為PLC編程模塊，包括變槳位置參考子模塊、第一變槳速率校正子模塊、第二變槳速率校正子模塊和第三變槳速率校正子模塊，變槳位置參考子模塊與變槳控制器相連接，第一變槳速率校正子模塊、第二變槳速率校正子模塊和第三變槳速率校正子模塊分別與變槳控制器、變槳位置參考子模塊及變槳執行機構相連接。

所述的變槳距風力發電機組槳距位置同步校正方法，其中，所述變槳位置參考子模塊，用以接收變槳控制器輸出的變槳速率指令R，并計算出相應變槳位置參考Pref；

所述第一變槳速率校正子模塊，用以接收變槳控制器輸出的實測變槳位置P₁和變槳速率指令R，接收變槳位置參考子模塊輸出的變槳位置參考Pref，并計算出變槳距風力發電機組槳距的第一變槳速率校正子R₁′；

所述第二變槳速率校正子模塊，用以接收變槳控制器輸出的實測變槳位置P₂和變槳速率指令R，接收變槳位置參考子模塊輸出的變槳位置參考Pref，并計算出變槳距風力發電機組槳距的第二變槳速率校正子R₂′；

所述第三變槳速率校正子模塊，用以接收變槳控制器輸出的實測變槳位置P₃和變槳速率指令R，接收變槳位置參考子模塊輸出的變槳位置參考Pref，并計算出變槳距風力發電機組槳距的第三變槳速率校正子R₃′；

所述第一變槳速率校正子模塊、第二變槳速率校正子模塊和第三變槳速率校正子模塊分別將第一變槳速率校正子R₁′、第二變槳速率校正子R₂′、第三變槳速率校正子R₃′輸出給變槳執行機構執行操作。

所述的變槳距風力發電機組槳距位置同步校正方法，其中，所述同步校正模塊具體通過以下步驟實現同步校正：

步驟1：讀取變槳控制器一個控制周期的變槳速率R；

步驟2：對R積分計算得到變槳參考位置Pref，計算方法如下：

Pref＝Pref(-1)+R*DT，

其中，Pref(-1)表示上一個運算周期Pref的值，DT是一個運算周期的時間步長；

步驟3：設置循環索引i，i代表葉片順序，依次取1，2和3；