[發明專利]風力發電機組的變槳控制方法及其控制系統

在審

• 申請號: 202010227905.8
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN113446154A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 馬磊
• 申請（專利權）人: 北京金風科創風電設備有限公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04;F03D7/02;F03D17/00;F03D80/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王兆賡;蘇銀虹

1.一種風力發電機組的變槳控制方法，所述方法包括：

由風力發電機組的主控控制器確定風力發電機組是否發生單軸通信故障，所述單軸通信故障為由于主控控制器與風力發電機組的一個變槳控制器之間的滑環故障而導致的主控控制器與所述一個變槳控制器之間的通信故障；

在確定風力發電機組發生單軸通信故障后，風力發電機組的主控系統和與發生單軸通信故障的變槳控制器相應的變槳系統進入冗余運行模式；

在冗余運行模式下，由主控系統保持風力發電機組的安全鏈閉合并且由主控控制器根據PID控制器輸出的變槳速度來控制風力發電機組的安全鏈的電平信號；

由所述變槳系統根據電平信號的變化來執行相應的調槳操作。

2.如權利要求1所述的方法，其中，所述安全鏈包括兩條外部安全鏈，并且所述兩條外部安全鏈均包括與風力發電機組的變槳控制器的數量相應的繼電器，

其中，由主控控制器根據PID控制器輸出的變槳速度來控制風力發電機組的安全鏈的電平信號的步驟包括：

由主控控制器確定所述變槳速度是正值、負值還是零值；

當所述變槳速度為正值時，由主控控制器將所述兩條外部安全鏈中的第一安全鏈中的繼電器的電平設置為低電平并且將所述兩條外部安全鏈中的第二安全鏈中的繼電器的電平設置為高電平；

當所述變槳速度為負值時，由主控控制器將第一安全鏈和第二安全鏈中的繼電器的電平設置為高電平；并且

當所述變槳速度為零值時，由主控控制器將第一安全鏈中的繼電器的電平設置為高電平并且將第二安全鏈中的繼電器的電平設置為低電平。

3.如權利要求2所述的方法，其中，由所述變槳系統根據電平信號的變化來執行相應的調槳操作的步驟包括：

當所述一個變槳控制器檢測到第一安全鏈中的繼電器的電平為低電平并且第二安全鏈中的繼電器的電平為高電平時，由所述變槳系統按照預定速度執行收槳操作；

當所述一個變槳控制器檢測到第一安全鏈和第二安全鏈中的繼電器的電平為高電平時，由所述變槳系統按照預定速度執行開槳操作；

當所述一個變槳控制器檢測到第一安全鏈中的繼電器的電平為高電平并且第二安全鏈中的繼電器的電平為低電平時，由所述變槳系統不執行調槳操作。

4.如權利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括：

在冗余運行模式下，由主控控制器監測風力發電機組的轉速值；

當所述轉速值超過預設值時，由主控系統斷開所述安全鏈并且觸發故障停機。

5.如權利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括：

由主控控制器確定冗余運行模式是否到期；

當冗余運行模式到期時，由主控控制器確定所述單軸通信故障是否恢復正常；

如果所述單軸通信故障恢復正常，則主控系統和所述變槳系統進行正常運行模式；

如果所述單軸通信故障沒有恢復，則由主控系統斷開所述安全鏈并且觸發故障停機。

6.如權利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括：

當確定風力發電機組發生至少兩個所述單軸通信故障時，由主控系統控制風力發電機組停機。

7.如權利要求1所述的方法，其中，所述安全鏈包括一條外部安全鏈，

其中，由主控控制器根據PID控制器輸出的變槳速度來控制風力發電機組的安全鏈的電平信號的步驟包括：

當所述變槳速度為正值時，由主控控制器將所述一條外部安全鏈保持為高電平；

當所述變槳速度為負值或零值時，由主控控制器將所述一條外部安全鏈斷開。

8.如權利要求7所述的方法，其中，由所述變槳系統根據電平信號的變化來執行相應的調槳操作的步驟包括：

當所述一個變槳控制器檢測到所述一條外部安全鏈為高電平時，由所述變槳系統按照預定速度執行收槳操作。