[發明專利]一種風電發電機后備危急安全鏈控制方法及系統

有效

• 申請號: 202110656867.2
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113323820B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 余泳;遲繼鋒;杜文珍;蔡曉峰;倪維東;王小東;王永鋒;魯勝
• 申請（專利權）人: 國電南京自動化股份有限公司
• 主分類號: F03D17/00
• 分類號: F03D17/00;F03D7/00
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 劉小莉

本發明公開了一種風電發電機后備危急安全鏈控制方法及系統，包括采集各個風力發電機機組的運行數據；根據所述發電機不同部位對所述運行數據進行分類；將各個風力發電機組同一類別的運行數據進行串聯成一個回路形成安全鏈，并且對所述運行數據進行故障分析；所述安全鏈根據故障分析所屬類別，控制機組運行。將電力發電機不同位置的數據分類再進行安全鏈的建立，再同時進行運行數據的分析，可以更加快速地對故障情況進行反應，并且確定故障位置；另一方面結合專家系統進行故障分析，使得故障類型分析更加準確，根據分析結果確定類別，進行分類控制，降低系統維護能耗，避免因一般問題而對整個機組進行停機處理。

技術領域

本發明涉及風力發電機安全控制的技術領域，尤其涉及一種風電發電機后備危急安全鏈控制方法及系統。

背景技術

風能是地球表面大量空氣流動所產生的動能。由于地面各處受太陽輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同，因而引起各地氣壓的差異，在水平方向高壓空氣向低壓地區流動，即形成風，風能資源決定于風能密度和可利用的風能年累積小時數。

風力發電是指利用風力發電機組直接將風能轉化為電能的發電方式。在風能的各種利用形式中，風力發電是風能利用的主要形式，也是目前可再生能源中技術最成熟、最具有規模化開發條件和商業化發展前景的發電方式之一，風力發電機是集空氣動力、電機制造、液壓傳動和計算機自動控制為一體的綜合性技術。為了確保安全運行，風力發電機組通常配置安全鏈系統，安全鏈是將可能對風力發電機造成致命傷害的超常故障串聯成一個回路，當安全鏈動作后將引起緊急停機，機組脫網，從而最大限度地保證機組的安全，因此安全鏈的快速反應是非常重要的，在另一方面，現有的安全鏈控制并不能精確表現故障發生的位置、類型以及時間，因此還需要進行改進。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述現有風力發電機安全控制存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明解決的技術問題是：現有的安全鏈回路的反應速度問題以及安全鏈發生作用后無法準確判斷故障發生的類型、位置以及時間，因此無法快速維修，降低機組運行效率。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：采集各個風力發電機機組的運行數據；根據所述發電機不同部位對所述運行數據進行分類；將各個風力發電機組同一類別的運行數據進行串聯成一個回路形成安全鏈，并且對所述運行數據進行故障分析；所述安全鏈根據故障分析所屬類別，控制機組運行。

作為本發明所述的風電發電機后備危急安全鏈控制方法的一種優選方案，其中：所述根據發電機不同部位對運行數據進行分類包括，電機內部設備、電機表面以及外部狀況，其中所述內部設備包括增速齒輪箱、發電機、偏航裝置、變槳距裝置，所述電機表面包括葉片、塔架，所述外部狀況包括震動、控制系統的實效以及供電短路。

作為本發明所述的風電發電機后備危急安全鏈控制方法的一種優選方案，其中：所述形成安全鏈包括，將風力發電機組的運行數據分為上述3種，將各個發電機同一類別的運行數據進行串聯，形成一個安全鏈回路，在任一所述安全鏈回路中所述風力發電機發生故障，則所述安全鏈啟動，將發生故障的發電機緊急停機，并從機組中脫網，確保其他風電機的正常運行。

作為本發明所述的風電發電機后備危急安全鏈控制方法的一種優選方案，其中：所述故障分析包括，利用專家知識庫，對所述發電機組不同部位的實時運行數據進行故障分析，判斷故障是否發生以及故障的類型、時間，并存儲所述分析結果，所述專家知識庫包括，采集歷史風力發電機故障問題，利用專家豐富的經驗知識進行故障分析，將專家知識連接成推理規則，并且根據所述發電機的不同部位進行故障問題的劃分，在進行所述故障分析時，將不同類別數據進行輸入構建的所述推理規則中，實現故障分析。