[發明專利]一種風電機組單葉片卡死故障收槳方法有效
| 申請號: | 201711365365.4 | 申請日: | 2017-12-18 |
| 公開(公告)號: | CN108105028B | 公開(公告)日: | 2019-10-11 |
| 發明(設計)人: | 褚景春;張林中;王小虎;趙鵬;?;塾?/a>;韓新月;朱世龍;潘磊 | 申請(專利權)人: | 國電聯合動力技術有限公司 |
| 主分類號: | F03D7/00 | 分類號: | F03D7/00 |
| 代理公司: | 北京方韜法業專利代理事務所(普通合伙) 11303 | 代理人: | 遆俊臣 |
| 地址: | 100000 北京市*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 風電機組 卡死故障 偏航軸承 單葉片 變槳 預設 預先計算 恒定 非恒定 偏航系統 電機組 負相關 | ||
本發明提供了一種風電機組單葉片卡死故障收槳方法,包括如下步驟:步驟1、判斷風電機組是否發生單葉片卡死故障;步驟2、當判斷所述風電機組發生單葉片卡死故障時,根據預設的恒定變槳速率預先計算偏航軸承載荷;步驟3、當所述預先計算的偏航軸承載荷小于預設的載荷閾值1時,采用預設的恒定變槳速率實現風電機組收槳動作;當所述預先計算的偏航軸承載荷達到預設的載荷閾值1時,采用非恒定變槳速率實現風電機組收槳動作,所述非恒定變槳速率與實時的偏航軸承載荷負相關。當風電機組發生單葉片卡死故障時,采用本發明的收槳方法實現收槳動作時,風電機組偏航軸承載荷較小,偏航系統成本較低,可操作性較強。
技術領域
本發明涉及風電機組控制技術領域,特別是涉及一種風電機組單葉片卡死故障收槳方法。
背景技術
隨著風力發電機組裝機數量、單機容量及風輪直徑的不斷增大,對風力發電機組的適應性和可靠性提出了更高的要求。隨著控制發展的精細化,通過控制策略可以更精細的控制風電機組,降低風機的運行載荷。風電機組觸發故障停機容易產生極限載荷,因此風電機組設計的GL規范、IEC規范以及國標規范中都有大量的故障工況要求。
在風機實際運行中有一種單葉片槳角卡死故障,也是設計規范中要求的故障。單葉片槳角卡死故障指的是由于風輪的其中一個槳葉卡住,導致無法變槳,從而觸發機組停機的一種故障工況。通常在此類故障下,機組控制器往往采用單一變槳速率的停機策略。然而,隨著機組容量的增大和葉片輪直徑的增長,機組載荷也在不斷增大,特別是在該工況下,若沿用現有的恒速率停機策略,則該工況下的極值載荷會非常明顯,特別是偏航軸承處的載荷,導致偏航系統成本較高。
因此,如何創設一種風電機組單葉片卡死故障收槳方法,使應用該方法的風電機組偏航軸承載荷較小、偏航系統成本較低,從而實現降低度電成本的目的,成為本領域技術人員亟待解決的問題。
發明內容
本發明的目的是提供一種風電機組單葉片卡死故障收槳方法,使風電機組在遇到單葉片卡死故障時,應用該方法收槳偏航軸承載荷較小、偏航系統成本較低,以克服現有技術中當風電機組遇到單葉片卡死故障時,應用恒定變槳速率收槳偏航軸承載荷較大、偏航系統成本較高的不足。
為解決上述技術問題,本發明采用如下技術方案:
一種風電機組單葉片卡死故障收槳方法,包括如下步驟:步驟1、判斷風電機組是否發生單葉片卡死故障;步驟2、當判斷所述風電機組發生單葉片卡死故障時,根據預設的恒定變槳速率預先計算偏航軸承載荷;步驟3、當所述預先計算的偏航軸承載荷小于預設的載荷閾值1時,采用預設的恒定變槳速率實現風電機組收槳動作;當所述預先計算的偏航軸承載荷達到預設的載荷閾值1時,采用非恒定變槳速率實現風電機組收槳動作,所述非恒定變槳速率與實時的偏航軸承載荷負相關。
作為本發明的一種改進,所述步驟2具體為當判斷所述風電機組發生單葉片卡死故障時,根據實時的風速、機艙的振動加速度、振動幅值及振動相位、槳距角、葉輪轉速和預設的恒定變槳速率預先計算偏航軸承載荷。
進一步改進,所述步驟3中采用非恒定變槳速率實現風電機組收槳動作包括兩個以上的階段,每個階段對應一個變槳速率,直至葉片完成收槳動作。
進一步改進,所述步驟3中采用非恒定變槳速率實現風電機組收槳動作包括兩個階段,第一階段和第二階段分別采用變槳速率1和變槳速率2收槳,直至葉片完成收槳動作。
進一步改進,所述預設的恒定變槳速率為4.5度/秒,所述變槳速率1為3度/秒,所述變槳速率2為5.5度/秒。
進一步改進,所述步驟3中采用非恒定變槳速率實現風電機組收槳動作包括三個階段,第一階段、第二階段及第三階段分別采用變槳速率1’、變槳速率2’及變槳速率3’收槳,直至葉片完成收槳動作。
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