[發(fā)明專利]基于風電機組電液壓變槳距控制系統(tǒng)及控制方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011020322.4 | 申請日： | 2020-09-25 |
| 公開（公告）號： | CN112112758A | 公開（公告）日： | 2020-12-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 高曉徽;徐春建;吳海濤;孫博霖;劉冰 | 申請（專利權(quán)）人： | 大唐錫林郭勒風力發(fā)電有限責任公司 |
| 主分類號： | F03D7/02 | 分類號： | F03D7/02;F03D9/25;F03D15/00 |
| 代理公司： | 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118 | 代理人： | 陳曉光 |
| 地址： | 026000 內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭*** | 國省代碼： | 內(nèi)蒙古;15 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 機組 液壓 變槳距 控制系統(tǒng) 控制 方法 | ||
1.一種基于風電機組電液壓變槳距控制系統(tǒng)，其組成包括：雙饋異步發(fā)電機、變槳缸，其特征是：所述的雙饋異步發(fā)電機分別與變換器、勵磁控制器、電網(wǎng)連接，所述的勵磁控制器分別與變槳距控制器、主控制器、所述的變換器連接，所述的主控制器與所述的變槳距控制器、人機操作界面、計算機連接，所述的雙饋異步發(fā)電機通過高速軸與增速齒輪箱連接，所述的增速齒輪箱通過低速軸與風輪連接，所述的變換器與所述的電網(wǎng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于風電機組電液壓變槳距控制系統(tǒng)，其特征是：所述的變槳缸有桿腔通過管路分別與電磁閥C、比例閥連接，所述的比例閥分別通過管路與電磁閥B、單向閥C、單向閥B連接，所述的電磁閥B分別連接所述的變槳缸無桿腔、電磁閥A，所述的電磁閥A分別連接壓力傳感器A、儲壓罐A，所述的儲壓罐A連接單向閥A，所述的單向閥A分別與溢流閥、單向節(jié)流閥連接，所述的單向節(jié)流閥連接油泵，所述的油泵與油泵電機連接，所述的單向閥B分別與壓力傳感器B、儲壓罐B連接，所述的單向閥C、所述的油泵通過管路與液壓油箱連接。
3.一種權(quán)利要求1-2之一所述的基于風電機組電液壓變槳距控制系統(tǒng)及控制方法，其特征是：該方法包括如下步驟：
首先主控制器控制內(nèi)容包括：計算風速、偏航優(yōu)化、功率預(yù)測、系統(tǒng)保護、系統(tǒng)時鐘、負載統(tǒng)計、故障記錄；
當風速高于起動風速時主控制器通過模擬輸出單元向比例閥輸出1.8V電壓，使葉片以0.9°/s的速度變化到15°，若發(fā)電機的轉(zhuǎn)速大于800r/min或者轉(zhuǎn)速持續(xù)一分鐘大于700r/min，則槳葉繼續(xù)進槳到3°位置，主控制器檢測到高速計數(shù)單元的轉(zhuǎn)速信號大于1000r/min時發(fā)出并網(wǎng)指令，若槳距角在到達3°后2分鐘未并網(wǎng)則由模擬輸出單元給比例閥輸出-4.1V電壓，使槳距角退到15°位置；
當風速增大時，變槳距液壓缸動作，推動葉片向槳距角增大的方向轉(zhuǎn)動使葉片吸收的風能減少，維持風輪運轉(zhuǎn)在額定轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)；當風速減小時，實行相反操作，實現(xiàn)風輪吸收的功率能基本保持恒定；在發(fā)動機并入電網(wǎng)之前由速度控制器根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速反饋信號進行變槳距控制，根據(jù)轉(zhuǎn)速及風速信號來確定槳葉處于待機或順槳位置，發(fā)動機并入電網(wǎng)之后，功率控制器起作用，功率調(diào)節(jié)器通常采用PI控制，功率誤差信號經(jīng)過PI運算后得到槳距角位置；
當風力機在停機狀態(tài)時，槳距角處于90°的位置，這時氣流對槳葉不產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，當風力機由停機狀態(tài)變?yōu)檫\行狀態(tài)時，槳距角由90°以速度1°/s減小到待機角度為15°，若風速達到并網(wǎng)風速，槳距角繼續(xù)減小到3°，發(fā)電機并上電網(wǎng)后，當風速小于額定風速時，使槳距角保持在3°不變，當風速高于額定風速時，根據(jù)功率反饋信號，控制器向比例閥輸出-10V－+10V電壓，控制比例閥輸出流量的方向和大小，變槳距液壓缸按比例閥輸出的流量和方向來操縱葉片的槳距角，使輸出功率維持在額定功率附近，若出現(xiàn)故障或有停機命令時，控制器將輸出迅速順槳命令，使得風力機能快速停機，順槳速度為20°/s；
當滿足風力機起動條件時，主控制器發(fā)出指令使葉片槳距角從90°勻速減小，當發(fā)電機并網(wǎng)后PLC根據(jù)反饋的功率進行功率調(diào)節(jié)，在額定風速之下保持較高的風能吸收系數(shù)，通過調(diào)整槳距角使輸出功率保持在額定功率上，在有故障停機或急停信號時，主控制器控制電磁閥A和電磁閥C打開，電磁閥B關(guān)閉，儲壓罐1中的液壓油迅速進入變槳缸，使得葉片迅速變到槳距角為90°的位置。
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