[發明專利]一種風電機組葉片卡槳故障識別與卡槳故障排除的控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110578697.0
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113217299B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 李曉程
• 申請（專利權）人: 李曉程
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬于風力發電技術領域，尤其涉及一種風電機組葉片卡槳故障識別與故障排除的控制方法及其控制系統。本發明引入卡槳故障因子，根據所獲得的變槳運行參數，確定當前風電機組槳葉是否發生卡槳故障，所述卡槳故障因子包括卡槳當前時刻順槳角度值、卡槳當前時刻順槳速度、卡槳當前時刻順槳加速度、順槳時期平均速度與順槳時期平均加速度。通過判斷上述卡槳故障因子是否落入相應預設值區間，和/或基于時延性卡槳狀態信息，確定風電機組是否發生卡槳故障，并決定是否需要重啟主控系統。相比于現有的評價方法單一、卡槳識別準確度低、風能利用率不高的問題，本發明提高了卡槳識別準確度，減少不必要的停機維護，也最終增加了功率輸出。

技術領域

本發明屬于風力發電技術領域，尤其涉及一種風電機組葉片卡槳故障識別與卡槳故障排除的控制方法、控制系統，以及一種風電機組葉片卡槳故障識別與增加功率輸出的方法、裝置。

背景技術

風電機組變槳系統是風電機組的重要組成部分，其主要功能是：在風電機組正常運行時，根據風速的變化調節槳葉的槳距角，實現功率調節和在風力發電機組出現故障時，快速順槳至停機位置，以保證風電機組的安全。

而變槳系統通常是由變槳控制系統向變槳驅動裝置發送變槳或順槳指令，以使葉片自動調整槳距角，但在運行過程中，葉片會出現不期望的卡槳故障，這會直接導致順槳或變槳不到位，影響風電機組功率輸出，甚至在緊急停機時因無法完成順槳而給機組帶來極大安全隱患。

現有的判定葉片卡槳通常是直接通過判斷變槳角度是否達到預設的順槳角度值，但該評價方法單一，無法準確識別卡槳信號并確定卡槳故障，導致卡槳識別準確度低、風能利用率不高、功率輸出較低的問題。

本發明設計風電機組葉片卡槳故障識別與卡槳故障排除的控制方法及系統來解決如上問題。

發明內容

為解決現有技術中的上述缺陷，本發明采用以下技術方案來實現。

一種風電機組葉片卡槳故障識別與卡槳故障排除的控制方法，且該方法基于變槳驅動器故障的葉片卡槳識別，所述風電機組,所述風電機組包括葉片和變槳系統，所述變槳系統包括變槳驅動系統和變槳控制系統，包括如下步驟：

若卡槳當前時刻順槳角度值未落入第一預設瞬時順槳角度值區間，則判定為當前葉片發生卡槳故障；

若卡槳當前時刻順槳角度值落入第一預設瞬時順槳角度值區間，但未落入第二預設瞬時順槳角度值區間，則判斷卡槳當前時刻順槳速度值是否落入第一預設瞬時順槳速度區間；若卡槳當前時刻順槳速度值未落入第一預設瞬時順槳速度值區間，則判定為當前葉片發生卡槳故障；

若卡槳當前時刻順槳速度值落入第一預設瞬時順槳速度值區間，但未落入第二預設瞬時順槳速度值區間，則判斷當前時刻順槳加速度值是否落入預設瞬時順槳加速度區間；若當前時刻順槳加速度值未落入預設瞬時順槳加速度值區間，則判定為當前葉片發生卡槳故障；否則，判定當前葉片不發生卡槳故障；

其中，所述第二預設瞬時順槳角度值區間包含于所述第一預設瞬時順槳角度值區間之內，所述第二預設瞬時順槳速度值區間包含于所述第一預設瞬時順槳速度值區間之內；所述卡槳當前時刻順槳角度值為變槳/順槳動作完成時或者因卡槳而使變槳/順槳動作中止時的槳距角，所述當前時刻順槳速度值與當前時刻順槳加速度值分別為變槳/順槳動作完成時或者因卡槳而使變槳/順槳動作中止瞬間的順槳速度和順槳加速度；當判定所述風電機組葉片發生卡槳故障時，則變槳控制系統發送指令以重啟所述變槳驅動系統；否則，風電機組及其變槳系統正常運行。

作為本技術的進一步改進，所述卡槳當前時刻順槳角度值落入第一預設瞬時順槳角度值區間，包括了落入該區間的端點位置；并且所述第二預設瞬時順槳速度值區間小于所述第一預設瞬時順槳速度值區間。