[發明專利]用于風力發電機的卡槳檢測方法和裝置

在審

• 申請號: 202011046945.9
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN114320766A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 馬磊;趙繼武;霍鈞;周杰
• 申請（專利權）人: 新疆金風科技股份有限公司
• 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: 李李;王兆賡

本發明提供用于風力發電機的卡槳檢測方法和裝置。所述卡槳檢測方法包括：在所述風力發電機變槳期間，監測所述風力發電機的葉輪的轉速；基于所述轉速的變化來檢測所述風力發電機的葉輪中的葉片是否出現卡槳。所述卡槳檢測裝置包括：轉速監測單元，在所述風力發電機變槳期間，監測所述風力發電機的葉輪的轉速；卡槳檢測單元，基于所述轉速的變化來檢測所述風力發電機的葉輪中的葉片是否出現卡槳。采用本發明所述的卡槳檢測方法和裝置不僅簡化了用于風力發電機的卡槳檢測模型，而且使得用于風力發電機的卡槳檢測模型更精準，并且有效地剔除了因轉矩突變和轉速傳感器采集的數據跳變等原因而給卡槳檢測結果帶來的干擾。

技術領域

本申請涉及風力發電技術領域，尤其涉及一種用于風力發電機的卡槳檢測方法和裝置。

背景技術

風力發電機所承受的載荷通常與風力發電機的葉輪中的葉片的卡槳工況有關，這是因為風力發電機的三個葉片的槳距角不一致或不平衡會引起風力發電機振動，振動越大，風力發電機所承受的載荷也會隨之增大。風力發電機所承受的載荷過大會使得風力發電機長期工作于偏勞狀態，降低風力發電機的使用壽命，甚至危害風力發電機組安全。因此，卡槳工況檢測的準確性顯得越來越重要。然而，在現有技術中，卻不能直接根據葉片的槳距角來判斷風力發電機的卡槳工況，其原因如下：

(1)葉片的槳距角由變槳系統采集并且通過DP通信將其傳輸給主控系統(PLC)，因此，葉片的槳距角的判斷會受DP通信的影響，例如，如果DP通信發生中斷，則會導致主控系統接收到的葉片的槳距角的數值為0，因而無法獲得實際的三個葉片的槳距角；

(2)葉片的槳距角是變槳系統采集的旋轉編碼器的數值，因此，在旋轉旋轉編碼器受到電磁干擾、線路斷線、或旋轉編碼器故障的情況下，采集到的槳距角的數值可能會是異常的；

(3)盡管在驅動器故障或控制剎車閥的電磁剎車繼電器故障可通過驅動器故障字判斷，但是故障字也是通過通信進行數據傳輸的，因此，在該通信異常時，采集到的故障字可能為0(0表示無故障)，甚至在葉片發生卡槳的情況下，因未達到驅動器的故障報警的觸發條件而導致驅動器故障字也可能會是0，因而也無法獲得實際的三個葉片的槳距角。

為此，迫切需要一種能夠解決上述問題的卡槳檢測方法和裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于風力發電機的卡槳檢測方法和裝置。

根據本發明的一方面，提供一種用于風力發電機的卡槳檢測方法，所述卡槳檢測方法包括：在所述風力發電機變槳期間，監測所述風力發電機的葉輪的轉速；基于所述轉速的變化來檢測所述風力發電機的葉輪中的葉片是否出現卡槳。

優選地，所述基于所述轉速的變化來檢測所述風力發電機的葉輪中的葉片是否出現卡槳的步驟可包括：獲取所述風力發電機的葉輪在多個連續時刻的轉速；計算所述風力發電機的葉輪在任意兩個相鄰時刻的轉速差；在所述轉速差出現預定異常狀況的情況下，確定所述風力發電機的葉輪中的葉片出現卡槳。

優選地，所述預定異常狀況可包括以下狀況中的至少一者：所述轉速差大于預定閾值；以及在預定持續時間段內出現所述轉速差大于預定閾值的情況的次數達到預定次數。

優選地，所述預定閾值可為0.1轉/分。

優選地，所述卡槳檢測方法還可包括：計算所述風力發電機的葉輪在任意兩個相鄰時刻的轉速的平方之比；根據所述轉速的平方之比來估計所述葉輪中的葉片的槳距角之間的最大角度差值，以確定所述葉輪中的葉片之間的不平衡度。

根據本發明的另一方面，提供一種用于風力發電機的卡槳檢測裝置，所述卡槳檢測裝置包括：轉速監測單元，被配置為在所述風力發電機變槳期間，監測所述風力發電機的葉輪的轉速；卡槳檢測單元，被配置為基于所述轉速的變化來檢測所述風力發電機的葉輪中的葉片是否出現卡槳。