[發明專利]風力發電機組的偏航控制方法及裝置

有效

• 申請號: 201810290111.9
• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108708824B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 劉瑞兵;程慶陽;彭沖
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 主分類號: F03D7/02
• 分類號: F03D7/02;F03D7/04
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 曾世驍;王兆賡

本發明提供了一種風力發電機組的偏航控制方法及裝置，所述方法包括以下步驟：接收風傳感器檢測的風電場的實時風速數據；當確定實時風速數據小于特定風速時，控制風力發電機組進行零壓偏航，其中，所述零壓偏航表示風力發電機組在液壓制動器的壓力值為零或極小值的狀態下進行偏航。本發明根據風速的大小來設置液壓制動器的壓力值，使風力發電機組在風速小于特定風速的情況下進行零壓偏航控制，減小了液壓制動器的摩擦片的磨損率，降低了風力發電機組的振動噪聲。

技術領域

本發明涉及風電技術領域，具體地講，涉及一種風力發電機組的偏航控制方法及裝置。

背景技術

為避免風力發電機組(以下簡稱“機組”)在偏航過程中產生過大的振動而造成整機的共振，偏航系統在機組偏航時必須具有合適的阻尼力矩，機組偏航包括偏航對風和偏航解纜。當前大型的風力發電機組的主流偏航系統是采用液壓制動器和偏航剎車盤的相互作用來提供偏航過程中的阻尼力矩和駐車狀態下的剎車力矩，其中，阻尼力矩的大小是根據機艙和風輪質量總和的慣性力矩以及風電場內的風速的大小等來決定，其基本的確定原則是確保機組在偏航時應動作平穩順暢不產生振動。只有在阻尼力矩的作用下，機組的風輪才能夠定位準確并充分利用風能發電。在偏航過程中，機組是借助液壓制動器使摩擦片以一定的壓力壓緊剎車盤，摩擦片不可避免的被磨損，且摩擦片通常采用的是磨損率比較高的高分子材料，一般情況下，每五年左右就需要更換一次液壓制動器的摩擦片。

現有的機組偏航系統及其控制程序，為了保持偏航過程中整個機組處于穩定的狀態，會控制液壓制動器的腔體內始終保持一定的壓力，而液壓制動器的腔體內始終保持的一定的壓力將會使摩擦片的磨損更為嚴重，并且機組也會相應的產生噪音。對于磨損嚴重的摩擦片必須及時停止機組運行并對摩擦片進行更換，這樣不僅造成了服務成本提高的問題，還使機組的發電時間減短，降低了機組的經濟效益和發電收益。

發明內容

本發明針對現有技術存在的弊端，提出了一種風力發電機組的偏航控制方法及裝置，通過對風速大小的判定來設置液壓制動器的壓力值，控制風力發電機組在風速小于特定風速的情況下進行零壓或者極小值壓偏航，從而減小液壓制動器的摩擦片的磨損率，降低風力發電機組的振動噪聲。

本發明的一方面提供了一種風力發電機組的偏航控制方法，所述方法包括以下步驟：獲取風傳感器檢測的風電場的實時風速數據；當確定實時風速數據小于特定風速時，控制風力發電機組進行零壓偏航，其中，所述零壓偏航表示風力發電機組在液壓制動器的壓力值為零或極小值的狀態下進行偏航。

優選地，所述特定風速是根據風力發電機組的偏航載荷的變化和機艙加速度的大小設定的。

優選地，所述控制風力發電機組進行零壓偏航的步驟包括：在風力發電機組啟動零壓偏航時，控制風力發電機組由駐車狀態向零壓偏航狀態進行帶阻尼啟動偏航，以及在風力發電機組停止零壓偏航時，控制風力發電機組由零壓偏航狀態向駐車狀態進行帶阻尼停止偏航。

優選地，所述方法還包括：當確定實時風速數據大于所述特定風速時，控制風力發電機組進行帶壓偏航，其中，所述帶壓偏航表示將風力發電機組的液壓制動器的壓力值設置為固定壓力值，并控制風力發電機組在液壓制動器的壓力值為固定壓力值的狀態下進行偏航。

優選地，所述固定壓力值的取值范圍為20bar～30bar。

優選地，所述特定風速的取值范圍為5m/s～10m/s。

本發明的另一方面提供了一種風力發電機組的偏航控制裝置，所述裝置包括：風速獲取模塊，被配置為獲取風傳感器檢測的風電場的實時風速數據；偏航控制模塊，被配置為當確定實時風速數據小于特定風速時，控制風力發電機組進行零壓偏航，其中，所述零壓偏航表示風力發電機組在液壓制動器的壓力值為零或極小值的狀態下進行偏航。

優選地，所述特定風速是根據風力發電機組的偏航載荷的變化和機艙加速度的大小設定的。