[發明專利]一種風力發電機組偏航控制方法

在審

• 申請號: 202010516885.6
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111749846A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 馮峨寧;黃國燕
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發明公開了一種風力發電機組偏航控制方法，首先，機組在自動偏航模式下，當滿足風向條件時，開始自動偏航，并進行偏航阻尼壓力調節，等待T1秒后松開電磁抱閘，再等待T2秒后啟動偏航電機；根據偏航驅動的設定偏航速率與實際速率的差值，經過PID控制器得到偏航阻尼壓力P2，將P2與默認偏航阻尼壓力P1相加，并做限幅處理得到最終的偏航阻尼壓力設定值P，將該壓力設定值P傳給液壓系統，液壓系統將當前阻尼壓力調到該值，進行偏航控制。本發明在自動對風偏航過程中根據實際偏航速度與設定偏航速度的差值動態調節偏航阻尼壓力，形成閉環控制，防止偏航過程出現阻滯及超速現象，確保偏航過程的平滑性，減小偏航載荷。

技術領域

本發明涉及風力發電機組偏航控制的技術領域，尤其是指一種風力發電機組偏航控制方法。

背景技術

業內習知，偏航系統作為風力發電機組的重要組成部分，它具有自動對風、剎車、偏航限位等功能，目前大都采用液壓控制的主動偏航方式。在機組自動對風時，根據風向進行偏航動作，此時偏航系統帶有一定的阻尼壓力，來確保偏航過程的平滑性。但隨著運行的時間增加，阻尼力壓力會發生偏移，可能造成偏航出現阻滯或超速，另外當偏航過程中，出現極端風況時，也可能會造成偏航阻滯或過速，致使偏航過程不平滑，對機組形成沖擊，導致機組振動加大，影響機組運行的安全性和穩定性。其中，偏航阻滯指實際偏航速度小于設定偏航速度，偏航超速指實際偏航速度大于設定偏航速度。

針對此現象，目前常用的偏航控制方法為零壓偏航或根據風速和風向調節偏航阻尼壓力的變壓力偏航控制方法。這些方法需要精確的風速和風向測量，且無法形成閉環控制，難以確保偏航過程的平滑性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提出了一種風力發電機組偏航控制方法，可以確保偏航對風過程的平穩性。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：一種風力發電機組偏航控制方法，包括以下步驟：

1)開始自動偏航：

機組運行在自動偏航模式下，當滿足風向條件時，開始自動偏航，并進行偏航阻尼壓力調節，默認阻尼壓力為P1，等待T1秒后松開其偏航系統的電磁抱閘，再等待T2秒后啟動偏航系統的偏航電機；其中，不同機型的P1取值不同，為偏航剎車阻尼壓力的10％-30％，T1根據偏航阻尼調節速率進行確定，確保不會在大偏航阻尼壓力下松開電磁抱閘，T2根據電磁抱閘松開所需時間進行確定，確保在電磁抱閘松開后及時啟動偏航電機；

2)根據偏航速度，動態調節偏航阻尼壓力，形成閉環控制：

機組的主控系統(PLC)根據偏航系統的偏航編碼器的位置信息，得到實際偏航速度，并將該實際偏航速度與偏航驅動的設定偏航速度進行比較，得到偏航速度誤差，然后將誤差值輸入到機組的PID控制器，得到需調節的偏航阻尼壓力P2，將P2與默認偏航阻尼壓力P1相加，并做限幅處理，得到最終的偏航阻尼壓力設定值P，再將該偏航阻尼壓力設定值P傳給機組的液壓系統，由液壓系統將當前阻尼壓力調到設定值P來控制偏航系統動作。

在步驟2)中，做限幅處理時，偏航阻尼壓力的限幅下限值為0bar，上限值為40％的偏航剎車阻尼壓力。

本發明與現有技術相比，具有如下優點與有益效果：

本發明方法在自動對風偏航過程中根據實際偏航速度與設定偏航速度的差值動態調節偏航阻尼壓力，形成閉環控制，防止偏航過程出現阻滯及超速現象，確保偏航過程的平滑性，減小偏航載荷，具有實際應用價值，值得推廣。

附圖說明

圖1為本發明邏輯流程示意圖。

圖2為本發明的控制架構圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。