[發明專利]風力發電機組的葉片失速診斷方法及裝置

有效

• 申請號: 201810846887.4
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN110761958B
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 歐發順
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 張軍;曾世驍

1.一種風力發電機組的葉片失速診斷方法，所述方法包括：

獲取風力發電機組的運行狀態數據和運行環境數據；

確定獲取的運行狀態數據和運行環境數據是否滿足第一預設條件；

當獲取的運行狀態數據和運行環境數據滿足第一預設條件時，利用風力發電機組的設計功率曲線和實際功率曲線來確定實際功率曲線是否滿足第二預設條件；

當實際功率曲線滿足第二預設條件時，通過改變風力發電機組葉片的槳距角來確定風力發電機組葉片是否處于失速狀態。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，風力發電機組的運行狀態數據包括葉輪轉速和風速，并且風力發電機組的運行環境數據包括空氣密度。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，第一預設條件包括獲取的空氣密度小于或等于在理想狀況下葉片處于失速狀態的空氣密度與特定空氣密度裕量之和并且獲取的葉輪轉速大于或等于風力發電機組葉輪的最大轉速與特定發電機轉速系數之積，

其中，當獲取的運行狀態數據和運行環境數據不滿足第一預設條件時，確定風力發電機組的葉片未處于失速狀態。

4.如權利要求2所述的方法，其特征在于，利用風力發電機組的設計功率曲線和實際功率曲線來確定實際功率曲線是否滿足第二預設條件的步驟包括：

通過對獲取的風速進行轉化來獲得與所述設計功率曲線具有相同空氣密度的實際功率曲線；

將轉化后的實際功率曲線與所述設計功率曲線進行比較；

根據比較結果選取風速段來確定實際功率曲線是否滿足第二預設條件，

其中，所述風速段是在相同風速段內所述設計功率曲線的功率設計值與實際功率值之間的差值大于或等于預設值的風速段。

5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，確定實際功率曲線是否滿足第二預設條件的步驟還包括：

以預定風速為步長，將選取的風速段劃分為多個子風速段；

分別計算所述多個子風速段中的每個子風速段的實際功率均值與相應的功率設計均值的第一差值百分比；

根據每個子風速段中的第一差值百分比來計算選取的風速段的差值百分比均值；

通過對計算出的差值百分比均值與第一預設閾值進行比較來確定實際功率曲線是否滿足第二預設條件。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，確定實際功率曲線是否滿足第二預設條件的步驟包括：

當計算出的差值百分比均值大于或等于第一預設閾值時，確定出實際功率曲線滿足第二預設條件；

當計算出的差值百分比均值小于第一預設閾值時，確定出風力發電機組的葉片未處于失速狀態。

7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，通過改變風力發電機組葉片的槳距角來確定風力發電機組葉片是否處于失速狀態的步驟包括：

按照預定周期以預定角度為步長將風力發電機組葉片的槳距角從理論最優槳距角逐步改變到使葉片擺脫失速狀態的理論最大槳距角；

在每次改變葉片槳距角時，通過將所述預定周期內的輸出功率均值和相應的所述預定周期內的功率設計均值的第二差值百分比與第二預設閾值進行比較來確定風力發電機組葉片是否處于失速狀態。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，通過第二差值百分比與第二預設閾值進行比較來確定風力發電機組葉片是否處于失速狀態的步驟包括：

如果計算出的第二差值百分比小于第二預設閾值，則確定風力發電機組葉片處于失速狀態；

如果直到將葉片槳距角改變為所述最大槳距角時計算出的第二差值百分比仍大于或等于第二預設閾值，則確定風力發電機組葉片未處于失速狀態。