[發明專利]一種風力發電機組非實時變槳控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201610003515.6
• 申請日: 2016-01-04
• 公開（公告）號: CN105604786B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 王敏慶;盛美萍;吳晴晴
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: F03D7/00
• 分類號: F03D7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種風力發電機組非實時變槳控制系統，其特征在于：包括風速傳感器、主控制系統、變槳滑環、變槳系統和變槳滑環開關；

所述風速傳感器安裝在機艙外，連接主控制系統，測量風速及風向；

所述主控制系統安裝于機艙內，通過變槳滑環開關與變槳滑環相連，分析風速信息、葉片信息，下達緊急指令、分時段定時變槳指令；

所述變槳滑環安裝于機艙內，保證主控制系統和變槳系統之間的電氣傳輸、變槳信息及葉片信息傳遞，并為變槳系統提供動力；

所述變槳系統安裝在機艙以及葉片輪轂內，執行變槳操作，并向主控制系統反饋葉片槳距角及葉片應力信息；

所述變槳滑環開關安裝在機艙內，接收判斷主控制系統的分時段定時變槳指令，若指令為變槳則變槳滑環開關閉合，變槳滑環的滑環與刷絲接觸，若指令為不變槳則變槳滑環開關打開，變槳滑環的滑環與刷絲分離，改善滑環磨損；

所述一種風力發電機組非實時變槳控制系統通過控制方法對風機葉片進行控制，具體步驟如下：

步驟1：風速傳感器記錄風向及風速，并將實時信息傳遞給主控制系統；

步驟2：一方面，主控制系統分析風速信息以及緊急指令，判斷是否為緊急變槳情形；另一方面，主控制系統設置分時段定時變槳指令，設定時間周期為N的等間時段，并計算各等間時段內的平均風速，風機只在各時段結束時判斷是否變槳；

主控制系統設定變槳指令的具體步驟為：設置變槳最大風速容差值V_ref，用于判斷相鄰時段的平均風速變化是否滿足變槳，當前等間時段平均風速為V₂，風機上一次變槳的等間時段平均風速為V₁；若|V₂-V₁|≤V_ref，視為兩個時段的平均風速變化小，主控制系統的變槳指令為不變槳，則刷絲控制開關工作，使刷絲與滑環脫離；若|V₂-V₁|＞V_ref，視為兩個時段的平均風速變化大，刷絲與滑環閉合，主控制系統的變槳指令為變槳；

步驟3：當出現機組故障、強風襲擊這類特殊情況時，主控制系統下達緊急變槳指令，變槳滑環刷絲閉合，刷絲滑環接觸并產生磨損；

步驟4：若不是緊急變槳情形，變槳滑環刷絲控制開關根據主控制系統的分時段變槳指令，判斷當前時刻是否需要變槳：

a)若指令為變槳，變槳滑環刷絲控制開關閉合，變槳滑環正常工作，變槳系統調節葉片變槳，并向主控制系統反饋葉片槳距角及葉片應力信息；

b)若指令為不變槳，變槳滑環刷絲控制開關打開，變槳滑環的滑環與刷絲分離。