[發(fā)明專(zhuān)利]一種風(fēng)電機(jī)組收槳系統(tǒng)及收槳方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310260229.4
• 申請(qǐng)日: 2013-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103352798A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁金庫(kù);盧仁寶;武愈振;王建偉;桓保軍;謝金娟;王朝東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;許繼集團(tuán)有限公司;許昌許繼風(fēng)電科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F03D7/00
• 分類(lèi)號(hào): F03D7/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)電機(jī)組收槳系統(tǒng)及收槳方法。

背景技術(shù)

隨著風(fēng)電行業(yè)的快速發(fā)展，變槳距風(fēng)電機(jī)組也朝著兆瓦級(jí)、大型化發(fā)展，與此同時(shí)，風(fēng)電機(jī)組對(duì)系統(tǒng)的安全性、可靠性的要求也越來(lái)越高。作為風(fēng)電機(jī)組安全系統(tǒng)第一級(jí)保護(hù)的變槳系統(tǒng)，對(duì)其控制的好壞就變得尤為重要。在對(duì)變槳系統(tǒng)的控制中，又以關(guān)系到風(fēng)機(jī)安全、平穩(wěn)停機(jī)的收槳控制最為關(guān)鍵。

目前，變槳系統(tǒng)的收槳控制，一般可分為三種情況：一是正常停機(jī)收槳，如風(fēng)速過(guò)低停機(jī)或人為手動(dòng)停機(jī)等，此種停機(jī)方式是由主控PLC實(shí)時(shí)發(fā)送速度位置命令，控制槳葉從工作位置到順槳位置收槳的；二是一般故障停機(jī)收槳，如某個(gè)空開(kāi)跳開(kāi)而故障停機(jī)等，此種停機(jī)方式也是由主控PLC實(shí)時(shí)發(fā)送速度位置命令，控制槳葉從工作位置到順槳位置收槳的，只不過(guò)收槳的速度較第一種更大一些；三是緊急停機(jī)收槳（開(kāi)環(huán)控制收槳），如主控與變槳通訊故障停機(jī)或安全鏈斷開(kāi)故障停機(jī)導(dǎo)致的收槳，此種停機(jī)方式不需要主控PLC的參與，完全由變槳驅(qū)動(dòng)器自主控制葉片從工作位置收槳至順槳位置。不難看出：前兩種停機(jī)方式都是由主控PLC全程參與控制槳葉收槳停機(jī)的，優(yōu)先級(jí)別較低；而第三種則是變槳系統(tǒng)獨(dú)立于主控系統(tǒng)自主完成收槳停機(jī)的，優(yōu)先級(jí)別高，同時(shí)也具有更高的安全性和可靠性。

相對(duì)于第三種收槳情況而言，前兩種收槳情況的控制方式是由主控系統(tǒng)控制完成的，停機(jī)控制準(zhǔn)確度相對(duì)較低、偏差相對(duì)較大。尤其是在停機(jī)的最后階段，存在著觸發(fā)停機(jī)位置限位開(kāi)關(guān)或撞擊變槳止塊進(jìn)而報(bào)出故障或損壞設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)，降低了風(fēng)機(jī)運(yùn)行的可靠性和安全性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)電機(jī)組收槳系統(tǒng)及收槳方法，用以解決風(fēng)機(jī)收槳過(guò)程中由于主控系統(tǒng)在收槳最后階段參與控制收槳而影響風(fēng)機(jī)運(yùn)行可靠性與安全性的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是：一種風(fēng)電機(jī)組收槳方法，包括如下步驟：

1）判斷風(fēng)電機(jī)組是否為緊急停機(jī)收槳；

2）當(dāng)風(fēng)電機(jī)組是緊急停機(jī)收槳時(shí)，按照預(yù)先設(shè)定的曲線控制收槳；當(dāng)風(fēng)電機(jī)組非緊急停機(jī)收槳時(shí)，比較葉片槳距角與預(yù)設(shè)切換角的大小，當(dāng)葉片槳距角小于預(yù)設(shè)切換角時(shí)，按照常態(tài)收槳方式收槳至預(yù)設(shè)切換角，再按照所述的預(yù)先設(shè)定的曲線中預(yù)設(shè)切換角之后的部分控制收槳至收槳過(guò)程結(jié)束，當(dāng)葉片槳距角大于預(yù)設(shè)切換角時(shí)，按照所述預(yù)先設(shè)定的曲線中預(yù)設(shè)切換角之后的部分控制收槳至收槳過(guò)程結(jié)束。

當(dāng)槳距角到達(dá)接近90°的設(shè)定角度時(shí)，從設(shè)定角度勻減速收槳至90°。

所述的設(shè)定角度為80°。

所述預(yù)設(shè)切換角小于所述設(shè)定角度。

所述緊急停機(jī)收槳包括安全鏈斷開(kāi)故障收槳或主控系統(tǒng)與變槳部分通訊中斷故障收槳。

一種采用所述的風(fēng)電機(jī)組收槳方法的收槳系統(tǒng)，包括主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)控制連接變槳驅(qū)動(dòng)器，變槳驅(qū)動(dòng)器采樣連接接近開(kāi)關(guān)、控制連接變槳電機(jī)，變槳電機(jī)通過(guò)減速器控制連接風(fēng)輪葉片。

所述變槳驅(qū)動(dòng)器還連接備用電源。

本發(fā)明的有益效果是：利用鑒于第三種收槳方式的開(kāi)環(huán)控制收槳方式，在非緊急停機(jī)收槳的最后階段利用預(yù)設(shè)的曲線進(jìn)行開(kāi)環(huán)控制收槳，將該收槳控制應(yīng)用到每一次停機(jī)收槳當(dāng)中，使風(fēng)電機(jī)組收槳控制的可靠性和安全性得到進(jìn)一步的提高。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明收槳控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明收槳控制方法的流程圖；

圖3是緊急收槳時(shí)的速度-位置規(guī)劃示意圖；

圖4是非緊急收槳時(shí)的速度-位置規(guī)劃示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明收槳控制系統(tǒng)單槳葉的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，主控系統(tǒng)通過(guò)動(dòng)力電纜、信號(hào)線纜和通訊線與變槳驅(qū)動(dòng)器相連；變槳驅(qū)動(dòng)器與變槳電機(jī)相連；變槳電機(jī)通過(guò)減速器相連，經(jīng)變槳齒圈驅(qū)動(dòng)葉片變槳；接近開(kāi)關(guān)安裝于輪轂80°位置，在變槳軸承內(nèi)側(cè)齒圈上的對(duì)應(yīng)位置安裝有一擋板，保證葉片在80°到90°位置之間時(shí)，感應(yīng)接近開(kāi)關(guān)始終處于觸發(fā)狀態(tài)，其開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)與變槳驅(qū)動(dòng)器DI點(diǎn)相連；后備電源與驅(qū)動(dòng)器相連。

圖2為本發(fā)明的控制邏輯示意圖，根據(jù)此圖，詳細(xì)介紹本發(fā)明的收槳控制方法。

收槳開(kāi)始后，首先根據(jù)驅(qū)動(dòng)器的DI輸入點(diǎn)電平的高低，判斷接近開(kāi)關(guān)的觸發(fā)狀態(tài)：若已觸發(fā)，則說(shuō)明葉片處于80°到90°位置，此時(shí)，認(rèn)為風(fēng)電機(jī)組已處于收槳完成狀態(tài)，直接結(jié)束收槳；若未觸發(fā)，則進(jìn)一步判斷是否為緊急故障收槳。