[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

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。