[發(fā)明專利]一種風(fēng)電機(jī)組超速手/自動(dòng)應(yīng)急偏航方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110197358.8
• 申請(qǐng)日: 2021-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN112922777A
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧成志;張士龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華電電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/00
• 分類號(hào): F03D7/00
• 代理公司: 杭州天欣專利事務(wù)所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本發(fā)明公開了一種風(fēng)電機(jī)組超速手/自動(dòng)應(yīng)急偏航方法，屬于風(fēng)電機(jī)組偏航設(shè)計(jì)領(lǐng)域，增加一套完全獨(dú)立于機(jī)組主控和安全鏈的帶遠(yuǎn)程控制功能的安全保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組超速情況下手/自動(dòng)應(yīng)急偏航90度功能。滿足觸發(fā)條件的風(fēng)電機(jī)組可自動(dòng)進(jìn)入應(yīng)急偏航模式，自動(dòng)偏航90度后退出應(yīng)急偏航模式。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組在超速“安全鏈”斷開情況下自動(dòng)啟動(dòng)偏航系統(tǒng)，使風(fēng)電機(jī)組“側(cè)風(fēng)”保護(hù)，避免風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)“飛車”事故，具有廣泛的適用性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)電機(jī)組超速手/自動(dòng)應(yīng)急偏航方法，屬于風(fēng)電機(jī)組偏航設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

風(fēng)能發(fā)電作為除水力發(fā)電之外技術(shù)最成熟的一種可再生能源發(fā)電，其裝機(jī)容量占整個(gè)可再生能源發(fā)電裝機(jī)總?cè)萘康慕^大部分。

在全球能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的背景下，國(guó)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)量持續(xù)增長(zhǎng)，且新增機(jī)型均為變槳矩機(jī)型。隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，變槳系統(tǒng)出現(xiàn)故障的概率越來越高，一旦遇到風(fēng)電機(jī)組變槳系統(tǒng)因各種原因?qū)е聵~無法收回時(shí)，易引起風(fēng)電機(jī)組飛車倒塔事故的發(fā)生。

為了使風(fēng)電機(jī)組葉輪正常工作時(shí)保持正對(duì)來風(fēng)的方向，以充分利用風(fēng)能，風(fēng)電機(jī)組都具有偏航系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過調(diào)整風(fēng)機(jī)葉輪朝向，及時(shí)跟蹤風(fēng)向的變化，最大限度地捕獲風(fēng)能。偏航系統(tǒng)可以調(diào)整風(fēng)電機(jī)組葉輪與風(fēng)向的夾角，夾角增大時(shí)，風(fēng)電機(jī)組葉輪吸收的風(fēng)能減小，當(dāng)夾角達(dá)到90度時(shí)，風(fēng)電機(jī)組葉輪吸收的風(fēng)能無法驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)鏈轉(zhuǎn)動(dòng)。目前大多數(shù)風(fēng)電機(jī)組在“安全鏈”斷開情況下不能啟動(dòng)偏航系統(tǒng)，出現(xiàn)應(yīng)急情況時(shí)無法依靠偏航系統(tǒng)動(dòng)作使風(fēng)電機(jī)組“側(cè)風(fēng)”保護(hù)，避免風(fēng)電機(jī)組飛車。

偏航電機(jī)啟動(dòng)方式：

（1）直接啟動(dòng)方案，接觸器直接與偏航電機(jī)相連，控制器通過控制接觸器線圈的吸合實(shí)現(xiàn)偏航的啟停控制。

（2）通過軟啟器啟動(dòng)偏航電機(jī)，為限制偏航電機(jī)啟動(dòng)電流和沖擊負(fù)載，設(shè)置偏航電機(jī)軟啟動(dòng)器，通過逐步增加電壓實(shí)現(xiàn)緩慢啟動(dòng)偏航電機(jī)的效果。

（3）通過變頻器實(shí)現(xiàn)偏航，變頻器實(shí)現(xiàn)一拖多的方式啟動(dòng)機(jī)組偏航。

偏航剎車方式：

（1）通過偏航電機(jī)電磁制動(dòng)器進(jìn)行偏航剎車。

（2）通過液壓偏航制動(dòng)卡鉗的夾持進(jìn)行偏航剎車。

近年來國(guó)內(nèi)外發(fā)生多起風(fēng)電機(jī)組因超速而導(dǎo)致飛車倒塔事故，事故風(fēng)機(jī)若具備超速手/自動(dòng)偏航功能，則有很大機(jī)會(huì)可以避免事故的發(fā)生。因此，增加風(fēng)電機(jī)組超速后自動(dòng)偏航側(cè)風(fēng)和塔基手動(dòng)強(qiáng)制偏航功能，作為風(fēng)電機(jī)組防止飛車倒塔的最后一道防線，具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種風(fēng)電機(jī)組超速手/自動(dòng)應(yīng)急偏航方法。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：一種風(fēng)電機(jī)組超速手/自動(dòng)應(yīng)急偏航方法，增加一套完全獨(dú)立于機(jī)組主控和安全鏈的帶遠(yuǎn)程控制功能的安全保護(hù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組超速情況下手/自動(dòng)應(yīng)急偏航90度功能。

滿足觸發(fā)條件的風(fēng)電機(jī)組可自動(dòng)進(jìn)入應(yīng)急偏航模式，自動(dòng)偏航90度后退出應(yīng)急偏航模式。

啟動(dòng)條件：

（1）持續(xù)超速時(shí)間超過t1；

根據(jù)不同機(jī)型調(diào)整時(shí)間t1；

（2）安全鏈斷開但葉輪轉(zhuǎn)速不下降（120s后葉輪轉(zhuǎn)速大于2r/min）。

停止條件：

（1）機(jī)艙方向與主風(fēng)向夾角達(dá)到90度；

（2）偏航運(yùn)行時(shí)間達(dá)到t2（90度/偏航速率），根據(jù)不同機(jī)型確定時(shí)間t2；

（3）葉輪轉(zhuǎn)速下降到預(yù)設(shè)值。

實(shí)現(xiàn)功能：

（1）超速信號(hào)采用主機(jī)超速開關(guān)外擴(kuò)繼電器接入獨(dú)立偏航PLC；

（2）在風(fēng)電場(chǎng)中控室實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程應(yīng)急偏航的監(jiān)控。