[發(fā)明專利]解決風(fēng)電機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的系統(tǒng)及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010896165.7
• 申請(qǐng)日: 2020-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111878312A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王桐;張悅超;熊國(guó)專;夏暉;張海濤;張金強(qiáng);焦健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 龍?jiān)矗ū本╋L(fēng)電工程技術(shù)有限公司;龍?jiān)措娏瘓F(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/04
• 分類號(hào): F03D7/04;F03D17/00
• 代理公司: 北京方韜法業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11303
• 代理人: 黨小林

1.一種解決風(fēng)電機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

超聲波測(cè)風(fēng)儀，設(shè)置在風(fēng)機(jī)機(jī)艙頂部，用來(lái)測(cè)量機(jī)艙頂部實(shí)時(shí)的風(fēng)速風(fēng)向信號(hào)；

專用PLC，連接至超聲波測(cè)風(fēng)儀，獲取由超聲波測(cè)風(fēng)儀測(cè)量的風(fēng)速風(fēng)向信號(hào)，及風(fēng)力機(jī)的槳葉角度和葉輪轉(zhuǎn)速值，通過(guò)內(nèi)部的故障邏輯識(shí)別算法判斷機(jī)組是否處于背風(fēng)發(fā)電狀態(tài)，以及引起機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的原因是否為超聲波測(cè)風(fēng)儀發(fā)生故障或湍流，并執(zhí)行相應(yīng)的機(jī)組停機(jī)和復(fù)位指令。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解決風(fēng)電機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的系統(tǒng)，其特征在于，超聲波測(cè)風(fēng)儀通過(guò)拓展功能電路將采集到的風(fēng)速風(fēng)向信號(hào)轉(zhuǎn)換為主控PLC可識(shí)別的模擬風(fēng)速頻率信號(hào)、模擬0度位置傳感器信號(hào)和模擬90度位置傳感器信號(hào)，并將模擬風(fēng)速頻率信號(hào)、模擬0度位置傳感器信號(hào)和模擬90度位置傳感器信號(hào)輸出至主控PLC。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的解決風(fēng)電機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的系統(tǒng)，其特征在于，主控PLC用于判斷機(jī)組是否準(zhǔn)確對(duì)風(fēng)，并決定機(jī)組是否需要偏航找風(fēng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解決風(fēng)電機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的系統(tǒng)，其特征在于，超聲波測(cè)風(fēng)儀包括：四個(gè)超聲波測(cè)風(fēng)儀探頭。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的解決風(fēng)電機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的系統(tǒng)，其特征在于，四個(gè)超聲波測(cè)風(fēng)儀探頭兩兩對(duì)置，對(duì)置的兩個(gè)超聲波測(cè)風(fēng)儀探頭同一工作時(shí)刻，一個(gè)發(fā)生超聲波信號(hào)，另外一個(gè)接受信號(hào)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解決風(fēng)電機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的系統(tǒng)，其特征在于，故障邏輯識(shí)別算法中的故障邏輯識(shí)別規(guī)則包括：

超聲波測(cè)風(fēng)儀風(fēng)速風(fēng)向輸出信號(hào)模式1條件下出現(xiàn)故障電流值，持續(xù)時(shí)間超過(guò)30s；或者

超聲波測(cè)風(fēng)儀風(fēng)速風(fēng)向輸出信號(hào)模式2條件下RS485通信線路握手信號(hào)丟失，持續(xù)時(shí)間超過(guò)30s。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的解決風(fēng)電機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的系統(tǒng)，其特征在于，故障邏輯識(shí)別算法中的背風(fēng)發(fā)電狀態(tài)識(shí)別邏輯包括：

機(jī)組進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)兩分鐘后，10s的對(duì)風(fēng)偏差角度大于該時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速對(duì)應(yīng)的時(shí)間占空比閾值A(chǔ)，持續(xù)30s；或者

機(jī)組進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)兩分鐘后，3s的對(duì)風(fēng)偏差角度大于該時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速對(duì)應(yīng)的時(shí)間占空比閾值B，持續(xù)30s；或者

機(jī)組進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)兩分鐘后，3s平均風(fēng)速查表風(fēng)速-轉(zhuǎn)速曲線，得到該風(fēng)速對(duì)應(yīng)的理論轉(zhuǎn)速，當(dāng)前實(shí)際轉(zhuǎn)速小于理論轉(zhuǎn)速的50％，持續(xù)時(shí)間為30s；或者

機(jī)組進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)兩分鐘后，3s平均風(fēng)速查表風(fēng)速-槳距角曲線，得到該風(fēng)速對(duì)應(yīng)的理論槳葉角，當(dāng)前實(shí)際槳葉角小于理論槳葉角的50％，持續(xù)時(shí)間為30s。

8.一種解決風(fēng)電機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的方法，其特征在于，包括：

通過(guò)超聲波測(cè)風(fēng)儀測(cè)量實(shí)時(shí)的風(fēng)速風(fēng)向信號(hào)；

獲取由超聲波測(cè)風(fēng)儀測(cè)量的風(fēng)速風(fēng)向信號(hào)，及風(fēng)力機(jī)的槳葉角度和葉輪轉(zhuǎn)速值，通過(guò)故障邏輯識(shí)別算法判斷機(jī)組是否處于背風(fēng)發(fā)電狀態(tài)，以及引起機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的原因是否為超聲波測(cè)風(fēng)儀發(fā)生故障或湍流，并執(zhí)行相應(yīng)的機(jī)組停機(jī)和復(fù)位指令。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的解決風(fēng)電機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的方法，其特征在于，故障邏輯識(shí)別算法中的故障邏輯識(shí)別規(guī)則包括：

超聲波測(cè)風(fēng)儀風(fēng)速風(fēng)向輸出信號(hào)模式1條件下出現(xiàn)故障電流值，持續(xù)時(shí)間超過(guò)30s；或者

超聲波測(cè)風(fēng)儀風(fēng)速風(fēng)向輸出信號(hào)模式2條件下RS485通信線路握手信號(hào)丟失，持續(xù)時(shí)間超過(guò)30s。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的解決風(fēng)電機(jī)組背風(fēng)發(fā)電故障的方法，其特征在于，故障邏輯識(shí)別算法中的背風(fēng)發(fā)電狀態(tài)識(shí)別邏輯包括：

機(jī)組進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)兩分鐘后，10s的對(duì)風(fēng)偏差角度大于該時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速對(duì)應(yīng)的時(shí)間占空比閾值A(chǔ)，持續(xù)30s；或者

機(jī)組進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)兩分鐘后，3s的對(duì)風(fēng)偏差角度大于該時(shí)間段內(nèi)的平均風(fēng)速對(duì)應(yīng)的時(shí)間占空比閾值B，持續(xù)30s；或者

機(jī)組進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)兩分鐘后，3s平均風(fēng)速查表風(fēng)速-轉(zhuǎn)速曲線，得到該風(fēng)速對(duì)應(yīng)的理論轉(zhuǎn)速，當(dāng)前實(shí)際轉(zhuǎn)速小于理論轉(zhuǎn)速的50％，持續(xù)時(shí)間為30s；或者

機(jī)組進(jìn)入發(fā)電狀態(tài)兩分鐘后，3s平均風(fēng)速查表風(fēng)速-槳距角曲線，得到該風(fēng)速對(duì)應(yīng)的理論槳葉角，當(dāng)前實(shí)際槳葉角小于理論槳葉角的50％，持續(xù)時(shí)間為30s。