[發(fā)明專利]一種風(fēng)電機(jī)組葉片卡槳條件下的極限載荷控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111275320.4
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN113864118B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張林偉;蔡安民;林偉榮;李力森;李媛;許揚(yáng);金強(qiáng);焦沖;張俊杰;藺雪峰;楊博宇;袁曉旭
• 申請（專利權(quán)）人: 華能隨縣界山風(fēng)電有限責(zé)任公司;中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: F03D7/04
• 分類號: F03D7/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 白文佳

1.一種風(fēng)電機(jī)組葉片卡槳條件下的極限載荷控制方法，其特征在于，風(fēng)電機(jī)組包括機(jī)艙、風(fēng)輪、塔筒和三只葉片，機(jī)艙內(nèi)設(shè)有發(fā)電機(jī)，三只葉片稱為第一葉片、第二葉片和第三葉片，包括以下過程：

（1）當(dāng)?shù)谝蝗~片發(fā)生變槳卡死故障時，第一葉片與其余兩只葉片的槳距角偏差達(dá)到預(yù)設(shè)角度后，觸發(fā)停機(jī)，其余兩只葉片執(zhí)行收槳；

（2）兩只葉片執(zhí)行收槳時，同時調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的跌落至0；

其中，兩只葉片執(zhí)行收槳時，葉片執(zhí)行收槳的速率采用變速率收槳或恒速率收槳，收槳的速率變化考慮機(jī)艙加速度；

調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩的跌落至0的具體過程為：

以當(dāng)前的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩值T_{當(dāng)前}為基準(zhǔn)，當(dāng)停機(jī)被觸發(fā)時，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩給定值按照T_控制=T_{當(dāng)前}（1-a）進(jìn)行控制，當(dāng)機(jī)艙加速度a達(dá)到負(fù)向最大值時，將此時的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩記為T0；

T0保持一個振動周期t后，將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩給定值降低至T1，T1=T0-T0/T_stop*t，T_stop表示在該工況下預(yù)期停機(jī)時間；

在保持至第n-1個振動周期后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩降低至T_n-1，T_n-1=T_n-2-T_n-2/T_stop*t，

繼續(xù)保持n個周期，直到第二葉片和第三葉片的槳距角60°后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩Tn在停機(jī)的剩余時間T_S內(nèi)線性跌落至0或者直接跌落至0；

停機(jī)的剩余時間T_S的計算公式為：

T_S=T_stop-n*t；

步驟（2）中，變速率收槳的情況為：

當(dāng)機(jī)艙加速度為正，且下一采樣周期采集的機(jī)艙加速度繼續(xù)增大，此時塔筒向風(fēng)的來流方向振動，則減小變槳速率或停止變槳動作，在當(dāng)前振動周期內(nèi)，當(dāng)機(jī)艙加速度達(dá)到正向最大值后，第二葉片和第三葉片的收槳速率增大至；在下一個振動周期內(nèi)，同樣判定條件下增大第二葉片和第三葉片的收槳速率至，，依次循環(huán)，直至風(fēng)輪停機(jī)；

若當(dāng)前檢測到機(jī)艙加速度為負(fù)，且下一采樣周期的機(jī)艙加速度繼續(xù)減小，此時塔筒振動方向與風(fēng)的來流方向一致則增加變槳速率，在當(dāng)前振動周期內(nèi)，機(jī)艙加速度達(dá)到負(fù)向最小值后，第二葉片和第三葉片的收槳速率減小至；在下一個振動周期內(nèi)，同樣判定條件下增大第二葉片和第三葉片的收槳速率，，依次循環(huán)，直至風(fēng)輪停機(jī)；

變速率收槳的速度的公式為：

步驟（2）中，恒速率收槳的情況為：

當(dāng)機(jī)艙加速度為正，且下一采樣周期采集的機(jī)艙加速度在減小，此時塔筒向風(fēng)的來流方向振動，則以上一時刻的收槳速度進(jìn)行恒速率收槳；

當(dāng)機(jī)艙加速度為負(fù)，且下一采樣周期采集的機(jī)艙加速度在增大，此時塔筒背對風(fēng)的來流方向振動，則以上一時刻的收槳速度進(jìn)行恒速率收槳；

恒速率收槳的速度的公式為：

；

其中，代表原恒速率收槳給定值，代表變速率收槳速率值，n表示第n個振動周期，n≥1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電機(jī)組葉片卡槳條件下的極限載荷控制方法，其特征在于，振動周期t與風(fēng)電機(jī)組塔筒的一階前后振動固有頻率有關(guān)，。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種風(fēng)電機(jī)組葉片卡槳條件下的極限載荷控制方法，其特征在于，T_stop取5~40秒。