[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711349798.0
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN109931217B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張雷;楊志強(qiáng);馬磊
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆金風(fēng)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/00
• 分類號(hào): F03D7/00
• 代理公司: 北京東方億思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11258
• 代理人: 吳崇

本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)控制方法及系統(tǒng)。所述控制方法包括：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)的主控控制器若接收到電網(wǎng)掉電標(biāo)志，則所述主控控制器不觸發(fā)斷開變槳安全鏈的動(dòng)作，并控制變槳系統(tǒng)執(zhí)行變速率收槳；其中，所述電網(wǎng)掉電標(biāo)志為變流控制器在判斷出電網(wǎng)掉電時(shí)，向所述主控控制器發(fā)送的電網(wǎng)掉電標(biāo)志，所述變槳安全鏈為所述主控控制器與所述變槳系統(tǒng)的變槳控制器之間的安全鏈。通過本發(fā)明的停機(jī)控制方法及系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)掉電工況下，由主控系統(tǒng)控制變槳系統(tǒng)進(jìn)行變速率收槳，且無需對整機(jī)安全鏈進(jìn)行改造。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)中，必須確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)所處的環(huán)境和各種運(yùn)行條件下所產(chǎn)生的各種載荷，以確保風(fēng)力機(jī)在其設(shè)計(jì)的壽命期內(nèi)能夠正常運(yùn)行，該項(xiàng)工作是風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)性工作，也是風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略的重要研究課題。隨著機(jī)組容量、塔架高度、葉片長度的不斷增大，風(fēng)力發(fā)電機(jī)受到的載荷沖擊也隨之增大，這給風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全性和塔筒強(qiáng)度及生產(chǎn)成本帶來新的巨大挑戰(zhàn)。

因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的載荷控制顯得越來越重要。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組載荷過大，會(huì)降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)的使用壽命，甚至危害風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全。目前，兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在緊急停機(jī)時(shí)，通常會(huì)采取變流控制器直接斷開風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩并迅速收槳的停機(jī)方式，但該停機(jī)方式會(huì)導(dǎo)致葉片根部以及塔筒底部承受巨大的載荷沖擊。此時(shí)，降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組載荷的方法之一是變速率收槳。目前實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變速率收槳的方式主要有：

1)由變槳系統(tǒng)自主完成變速率收槳。這種方法的不足在于：在電網(wǎng)掉電時(shí)，如果由變槳系統(tǒng)檢測電網(wǎng)掉電，會(huì)由于檢測速度慢而導(dǎo)致第一階段收槳啟動(dòng)過慢。如果由整機(jī)安全鏈(機(jī)組安全鏈)觸發(fā)變槳系統(tǒng)執(zhí)行變速率收槳，則會(huì)導(dǎo)致在所有觸發(fā)安全鏈的故障都執(zhí)行變速率收槳，由于變速率收槳只針對電網(wǎng)掉電等特定工況，在其余工況下執(zhí)行變速率收槳，反而會(huì)增加風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的載荷。

2)將變流器安全鏈從整機(jī)安全鏈中剔除，由主控系統(tǒng)控制變槳系統(tǒng)進(jìn)行變速率收槳。由于變流器發(fā)生故障時(shí)，為保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全，會(huì)觸發(fā)優(yōu)先級(jí)高于軟件保護(hù)的硬件安全鏈保護(hù)，從而觸發(fā)緊急順槳。將變流器安全鏈從整機(jī)安全鏈中剔除，盡管可以實(shí)現(xiàn)由主控系統(tǒng)控制變槳系統(tǒng)進(jìn)行變速率收槳，但當(dāng)變流器發(fā)生其余不需要變速率收槳的故障，尤其是主控系統(tǒng)與變流器的通信出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)導(dǎo)致變流器不能觸發(fā)安全鏈進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不能立即停機(jī)。此外，硬件安全鏈?zhǔn)莾?yōu)先于高于軟件保護(hù)的硬件保護(hù)，是風(fēng)力發(fā)電機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的最后一道屏障，所以剔除變流器安全鏈的這種方法也不可取的。

可見，目前的變速率收槳方案都不能夠很好的滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)掉電工況下的變速率收槳的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)控制方法及系統(tǒng)，通過該控制方法及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在電網(wǎng)掉電工況下，由主控系統(tǒng)控制變槳系統(tǒng)執(zhí)行變速率收槳，且無需將變流器安全鏈從整機(jī)安全鏈中剔除。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停機(jī)控制方法，該方法包括：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主控系統(tǒng)的主控控制器若接收到電網(wǎng)掉電標(biāo)志，則主控控制器不觸發(fā)斷開變槳安全鏈的動(dòng)作，并控制變槳系統(tǒng)執(zhí)行變速率收槳；

其中，電網(wǎng)掉電標(biāo)志為變流控制器在判斷出電網(wǎng)掉電時(shí)，向主控控制器發(fā)送的電網(wǎng)掉電標(biāo)志，變槳安全鏈為主控控制器與變槳系統(tǒng)的變槳控制器之間的安全鏈。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，主控控制器若接收到電網(wǎng)掉電標(biāo)志，則主控控制器不觸發(fā)斷開變槳安全鏈的動(dòng)作，并控制變槳系統(tǒng)執(zhí)行變速率收槳，包括：

主控控制器若在接收到電網(wǎng)掉電標(biāo)志時(shí)，監(jiān)測到安全鏈斷開信號(hào)，則主控控制器不觸發(fā)斷開變槳安全鏈的動(dòng)作，并控制變槳系統(tǒng)執(zhí)行變速率收槳；