[發(fā)明專利]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變壓力偏航制動(dòng)液壓系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810711246.8
• 申請(qǐng)日: 2018-07-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109027063B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石明禮;劉衛(wèi);宋昭;周現(xiàn)奇;祖文爭(zhēng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 明陽(yáng)智慧能源集團(tuán)股份公司
• 主分類號(hào): F16D65/14
• 分類號(hào): F16D65/14;F15B1/02;F03D7/02;F16D125/02
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發(fā)明公開(kāi)了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變壓力偏航制動(dòng)液壓系統(tǒng)及其控制方法，包括系統(tǒng)油源、兩位三通電磁換向閥、第一蓄能器、變壓力油源回路及偏航制動(dòng)器；偏航制動(dòng)器的油缸通過(guò)兩個(gè)開(kāi)啟方向相反的單向閥與兩位三通電磁換向閥的第二油口連通，兩位三通電磁換向閥的第一油口分別連接系統(tǒng)油源和第一蓄能器，兩位三通電磁換向閥的第三油口連接有變壓力油源回路；變壓力油源回路包括并聯(lián)的兩個(gè)兩位兩通電磁開(kāi)關(guān)閥及與該兩個(gè)兩位兩通電磁開(kāi)關(guān)閥連接的第二蓄能器。本發(fā)明可以根據(jù)外部載荷自動(dòng)尋優(yōu)選擇合適的偏航制動(dòng)壓力，保證驅(qū)動(dòng)能力不降低的情況下，保證偏航過(guò)程的平穩(wěn)性，消除偏航過(guò)程中由于外部載荷大小變化和方向切換而導(dǎo)致的偏航驅(qū)動(dòng)受到撞擊載荷的可能性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航控制的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變壓力偏航制動(dòng)液壓系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)

為保證機(jī)組風(fēng)輪在發(fā)電時(shí)準(zhǔn)確對(duì)風(fēng)，以及其他工況下的載荷控制，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組多采用主動(dòng)式偏航對(duì)風(fēng)。按偏航驅(qū)動(dòng)方式可分為電機(jī)驅(qū)動(dòng)和液壓驅(qū)動(dòng)。偏航系統(tǒng)主要包括偏航驅(qū)動(dòng)(含偏航電機(jī)或液壓馬達(dá)，以及減速機(jī))、偏航制動(dòng)器、偏航制動(dòng)盤(pán)、偏航軸承、偏航制動(dòng)液壓系統(tǒng)、偏航電氣控制系統(tǒng)等部件組成。偏航指令發(fā)出時(shí)，偏航系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)機(jī)艙旋轉(zhuǎn)對(duì)風(fēng)。

現(xiàn)有主動(dòng)式偏航驅(qū)動(dòng)方式采用偏航制動(dòng)器實(shí)現(xiàn)機(jī)組偏航時(shí)的阻尼加載。不偏航時(shí)，偏航制動(dòng)器通過(guò)偏航制動(dòng)液壓系統(tǒng)處于全壓制動(dòng)狀態(tài)。偏航時(shí)，偏航制動(dòng)器上的制動(dòng)壓力減小到背壓閥設(shè)定的固定壓力值，進(jìn)行阻尼偏航，以便用于風(fēng)機(jī)調(diào)整對(duì)風(fēng)方向。解纜時(shí)，偏航制動(dòng)器完全卸壓，以實(shí)現(xiàn)快速偏航解纜。

目前的主動(dòng)式阻尼偏航方式，因偏航制動(dòng)液壓系統(tǒng)的背壓閥設(shè)定壓力為固定值，因此偏航過(guò)程中偏航制動(dòng)器的制動(dòng)力也為固定值。此方式在風(fēng)速較小時(shí)會(huì)增加偏航制動(dòng)器的磨損并產(chǎn)生較大的功率浪費(fèi)，在風(fēng)速較大時(shí)偏航載荷也大時(shí)會(huì)減小偏航系統(tǒng)的有效驅(qū)動(dòng)能力。

同時(shí)，由于風(fēng)向和風(fēng)速的實(shí)時(shí)變化，需持續(xù)偏航以使風(fēng)輪始終正向?qū)︼L(fēng)，以增大風(fēng)能的利用率。但由于風(fēng)速風(fēng)向儀的檢測(cè)精度的誤差，不能快速精確檢測(cè)實(shí)時(shí)風(fēng)向，此時(shí)的固定壓力阻尼偏航會(huì)增加機(jī)組偏航對(duì)風(fēng)的難度和響應(yīng)速度。這不但降低了風(fēng)能最大利用率，同時(shí)使得風(fēng)力發(fā)電機(jī)組槳葉運(yùn)行時(shí)受力不均，導(dǎo)致機(jī)組振動(dòng)與風(fēng)輪葉片疲勞。

因此，急需解決目前主動(dòng)偏航時(shí)的阻尼優(yōu)化問(wèn)題。即在偏航時(shí)，可以根據(jù)外部載荷自動(dòng)尋優(yōu)選擇合適的偏航制動(dòng)壓力，保證驅(qū)動(dòng)能力不降低的情況下，同時(shí)保證偏航過(guò)程的平穩(wěn)性，消除偏航過(guò)程中由于外部載荷大小變化和方向切換而導(dǎo)致的偏航驅(qū)動(dòng)受到撞擊載荷的可能性。同時(shí)偏航過(guò)程中自適應(yīng)外部載荷的變阻尼控制，可降低偏航系統(tǒng)零部件疲勞受載，延長(zhǎng)零部件使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變壓力偏航制動(dòng)液壓系統(tǒng)及其控制方法，可以根據(jù)外部載荷自動(dòng)尋優(yōu)選擇合適的偏航制動(dòng)壓力，保證驅(qū)動(dòng)能力不降低的情況下，保證偏航過(guò)程的平穩(wěn)性，消除偏航過(guò)程中由于外部載荷大小變化和方向切換而導(dǎo)致的偏航驅(qū)動(dòng)受到撞擊載荷的可能性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案如下：

一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變壓力偏航制動(dòng)液壓系統(tǒng)，包括有系統(tǒng)油源、兩位三通電磁換向閥、第一蓄能器、變壓力油源回路及偏航制動(dòng)器；所述偏航制動(dòng)器的油缸通過(guò)兩個(gè)開(kāi)啟方向相反的單向閥與兩位三通電磁換向閥的第二油口連通，所述兩位三通電磁換向閥的第一油口分別連接系統(tǒng)油源和第一蓄能器，所述第一蓄能器配置有用于卸除第一蓄能器壓力的第一手動(dòng)截止閥及用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)第一蓄能器壓力的第一壓力傳感器和第一測(cè)壓接頭，所述兩位三通電磁換向閥的第三油口連接有變壓力油源回路；所述變壓力油源回路包括并聯(lián)的兩個(gè)兩位兩通電磁開(kāi)關(guān)閥，分別為進(jìn)油兩位兩通電磁開(kāi)關(guān)閥和泄油兩位兩通電磁開(kāi)關(guān)閥，以及與該兩個(gè)兩位兩通電磁開(kāi)關(guān)閥連接的第二蓄能器；所述進(jìn)油兩位兩通電磁開(kāi)關(guān)閥和泄油兩位兩通電磁開(kāi)關(guān)閥與兩位三通電磁換向閥之間分別安裝有一個(gè)節(jié)流閥，所述第二蓄能器配置有用于卸除第二蓄能器壓力的第二手動(dòng)截止閥及用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)第二蓄能器壓力的第二壓力傳感器和第二測(cè)壓接頭。