[發明專利]風力發電機偏航系統的對風方法及對風系統

在審

• 申請號: 201710300919.6
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107061161A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 劉吉輝;孫佳林;陳鵬;蔡小雙;陳冬良
• 申請（專利權）人: 上海電氣風電集團有限公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D7/04
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙)31249
• 代理人: 周乃鑫

1.一種風力發電機偏航系統的對風方法，其特征在于，該方法包含：

偏航的控制目的是實現機艙跟隨風向的變化而運動，時刻保持機艙的葉輪始終對風發電。偏航系統包含風向儀、主控PLC邏輯判斷、偏航控制電路、偏航驅動電機、偏航齒輪減速機構以及液壓剎車機構等。由于自然界中風向是不斷變化的，根據風向儀測得的實際風向與主控PLC中的偏航啟動角參數進行比較，計算偏差角度，如果偏差角度大于啟動角參數，則PLC進行判斷后輸出驅動電機的偏航指令，使機艙進行偏航以使偏差角度減小，當偏差角度小于偏航停止角參數時，停止偏航。

偏航系統根據風速與偏航啟動角參數的關系，由當前風速獲取當前偏航啟動角參數；

當偏航系統判斷風力發電機機艙與風向之間的偏差角大于當前偏航啟動角，則偏航系統控制風力發電機機艙進行偏航；

所述風速與偏航啟動角參數的關系包含：需進行偏航的風速區間根據風速值由小至大分為第一區間、第二區間和第三區間；

第一區間下，偏航啟動角取值a；第二區間下，偏航啟動角＝(-1.96*風速+25.775)；第三區間下，偏航啟動角取值b；其中，a>(-1.96*風速+25.775)>b。

2.如權利要求1所述的風力發電機偏航系統的對風方法，其特征在于，所述第一區間的風速值范圍為：大于等于3米/秒，小于等于4米/秒；第二區間的風速值范圍為大于4米/秒，小于7米/秒；第三區間的風速值范圍為大于等于7米/秒，小于等于20米/秒。

3.如權利要求1所述的風力發電機偏航系統的對風方法，其特征在于，a的取值范圍為大于等于20度，小于等于25度；b的取值范圍為大于等于6度，小于等于10度。

4.如權利要求1所述的風力發電機偏航系統的對風方法，其特征在于，當偏航系統判斷風力發電機機艙與風向之間的偏差角小于當前偏航啟動角參數，則偏航系統不進行偏航。

5.如權利要求1所述的風力發電機偏航系統的對風方法，其特征在于，當偏航系統判斷風力發電機機艙與風向之間的偏差角大于當前偏航啟動角參數，但當前風速處于需進行偏航的風速區間外，則偏航系統不進行偏航。

6.如權利要求1或2所述的風力發電機偏航系統的對風方法，其特征在于，所述偏航系統判定進行偏航的時刻至開始進行偏航的時刻之間設有延遲時間。

7.如權利要求6所述的風力發電機偏航系統的對風方法，其特征在于，所述偏航啟動角參數包含快偏航啟動角和慢偏航啟動角，快偏航啟動角＝慢偏航啟動角+c，c的取值范圍為大于等于3度，小于等于6度；當偏差角大于慢偏航啟動角且小于快偏航啟動角則控制風力發電機進行慢偏；當偏差角大于快偏航啟動角則控制風力發電機進行快偏。

8.如權利要求7所述的風力發電機偏航系統的對風方法，其特征在于，所述快偏情況下的延遲時間小于慢偏情況下的延遲時間。

9.一種如權利要求1至8中任意一項權利要求所述風力發電機偏航系統的對風方法適用的對風系統，其特征在于，該對風系統包含：

偏航啟動角測算模塊，其實時檢測當前風速，根據風速與偏航啟動角參數的關系，通過當前風速得到當前的偏航啟動角；

偏航判斷模塊，其檢測風力發電機機艙與風向之間的偏差角，判斷偏差角大于當前的偏航啟動角，則輸出偏航觸發指令；

偏航控制模塊，其接收偏航觸發指令，控制風力發電機進行偏航。