[發明專利]用于風力發電機組的葉輪鎖定的控制方法和控制系統

有效

• 申請號: 201410206915.8
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103967704B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 孫濤;李會勛;張新剛
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 代理公司: 北京金律言科知識產權代理事務所(普通合伙)11461
• 代理人: 羅延紅,逯博

技術領域

本發明涉及一種風力發電機組的葉輪控制技術，尤其涉及一種用于風力發電機組的葉輪鎖定的控制方法和控制系統。

背景技術

風力發電機組長時間地運行，不免會出現故障，此時需要維護人員爬上風機進行相應維護的工作。在進行維修工作前，維護人員通常會開啟剎車和鎖定葉輪，以確保風力發電機組安全。

圖1是風力發電機組整體布局的示意性俯視圖。圖2是風力發電機組的示意性側視圖。維護人員5在機艙內執行葉輪鎖定以及風機維護的操作。圖3示出從圖1的A所示方向觀察，葉輪剎車和鎖定的示意圖。在圖3中標示了轉子10、定軸20、葉輪鎖定裝置30以及葉輪剎車40的位置。

圖4示意性地示出葉輪鎖定銷處的結構。在定軸20中嵌有可活動的鎖定銷50，在轉子10中設有凹陷的鎖定孔60。在鎖定葉輪的操作中，當轉子10轉到其鎖定孔60與鎖定銷對正的位置時，可將鎖定銷50插入鎖定孔60，來完成葉輪的鎖定。

由于風力發電機葉輪與發電電機的轉子轉動軸連接，所以風力發電機組葉輪剎車在電機側鎖定了風力機的電機轉子也就達到了鎖定葉輪的目的。

當需要執行風力發電機組維護時，維護人員在允許的風速下進入風力發電機組后，首先剎車制動，在制動前人為地判斷此時葉輪的轉速是否在設計允許的剎車速度設定值以下。如果確定轉速滿足剎車要求，則可以執行剎車動作，同時調整鎖定銷對準鎖定孔。完成上述操作后，維護人員再啟動鎖定銷推入鎖定孔進行葉輪鎖定，這樣保證葉輪不會由于外部風況的改變，使得葉輪突發轉動，對維護人員安全造成威脅。此后，待維護人員完成維護工作后，需要再次人為地判斷鎖定銷是否能夠退出而不卡死。如果滿足要求，則維護人員退出鎖定銷，完成維護工作后離開風力發電機組。

葉輪剎車與葉輪鎖定都具有一定的技術要求，需要葉輪轉速和機艙外部風況滿足要求時才能夠進行下步的操作，并且當前維護人員進行操作時，主要憑借個人經驗判斷嘗試操作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于風力發電機組的葉輪鎖定的控制方法和控制系統，通過自動地檢測風速和風力發電機組的運行狀態執行葉輪剎車的控制并且引導維護人員執行葉輪鎖定操作，從而降低在執行葉輪剎車和鎖定時對維護人員個人經驗的依賴性，并且提高所述操作的安全性。

根據本發明的一方面，提供一種用于風力發電機組的葉輪鎖定的控制方法，包括，在順槳停機模式下，執行以下步驟：獲取風速、風力發電機組的葉輪轉速和葉輪剎車狀態；如果獲取的葉輪剎車狀態指示當前沒有處于剎車狀態、獲取的風速小于第一風速閾值并且獲取的葉輪轉速小于第一轉速閾值，則啟動對葉輪的剎車操作；如果獲取的葉輪剎車狀態指示當前處于剎車狀態，則檢測鎖定銷與鎖定孔是否對正；如果檢測到鎖定銷處于與鎖定孔對正狀態、獲取的風速小于第二風速閾值并且獲取的葉輪轉速小于第二轉速閾值，則通知用戶可插入鎖定銷。

根據本發明的另一方面，提供一種用于風力發電機組的葉輪鎖定的控制系統，包括：運行狀態檢測裝置，用于獲取風速、風力發電機組的葉輪轉速和葉輪剎車狀態；鎖定對正傳感器，安裝在風力發電機組的定子上，用于檢測葉輪的鎖定銷與鎖定孔是否對正；用戶提示裝置，用于通知用戶可插入鎖定銷；葉輪控制裝置，用于在順槳停機模式下，將通過運行狀態檢測裝置獲取的風速、風力發電機組的葉輪轉速和葉輪剎車狀態對葉輪狀態執行控制。所述控制包括：如果葉輪控制裝置確定獲取的葉輪剎車狀態指示當前沒有處于剎車狀態、獲取的風速小于第一風速閾值并且獲取的葉輪轉速小于第一轉速閾值，則葉輪控制裝置啟動對葉輪的剎車操作；如果葉輪控制裝置確定獲取的葉輪剎車狀態指示當前處于剎車狀態，則葉輪控制裝置通過鎖定對正傳感器檢測鎖定銷與鎖定孔是否對正；如果葉輪控制裝置確定獲取的風速小于第二風速閾值、獲取的葉輪轉速小于第二轉速閾值、并且鎖定對正傳感器檢測到鎖定銷處于對正狀態，則通過用戶提示裝置通知用戶可插入鎖定銷。

有益效果