[发明专利]一种风力发电机组紧急收桨系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电领域，尤其涉及一种风力发电机组紧急收桨系统及控制方法。

背景技术

当前，随着风电行业的快速发展，风电场规模不断扩大，风电机组事故也越来越多。其中，变桨系统属于风电机组安全系统的第一级保护，故障时变桨系统若能够紧急收桨，可极大的减少故障造成的损失。因此，在考虑成本的前提下，提高变桨系统的安全性，保证故障时能够紧急收桨，从而提高风电机组的安全性能显得尤为迫切。

风电机组安全规范中规定，若风电机组变桨系统产生故障，必须至少有两个轴的桨叶能够紧急收桨，才能保证不发生飞车事故。

目前，陆上风电机组所用变桨系统中，每个变桨电机配有一个驱动器，由驱动器来驱动变桨电机；海上风电机组所用变桨系统中，一般采用驱动器冗余的方式，每个变桨电机配有两个驱动器，一个驱动器出现故障后，可切换到另外一个驱动器来驱动变桨电机。

每个变桨电机采用一个驱动器的方式，一旦驱动器出现故障，变桨电机便无法驱动，桨叶无法收桨，若两个轴的驱动器同时发生故障，那么两个桨叶无法收桨，便会造成飞车事故；采用驱动器冗余的方式，则每个变桨电机需配备两个驱动器，成本较高。

因此目前两种方式均存在一定的不足。

发明内容

本发明的目的就是为解决目前国内外经常有风电机组因为变桨系统驱动出现故障，无法紧急收桨而造成飞车，损失惨重的问题，提供一种风力发电机组紧急收桨系统及控制方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风力发电机组紧急收桨系统，它包括：交流电机I、交流电机II和交流电机III，交流电机I与驱动器I、控制器I依次通讯，交流电机II与驱动器II、控制器II依次通讯，交流电机III与驱动器III、控制器III依次通讯，所述各控制器间彼此通讯；还包括三个接触器K1、K2、K3，所述的三个接触器K1、K2、K3的主接触器分别与控制器I、控制器II和控制器III相连；所述各驱动器与相应交流电机的连接回路上串接接触器K1、K2、K3的常开触点，每个接触器还设有一个常闭触点；所述的驱动器I通过接触器K2的常闭触点与交流电机II连接，驱动器II通过接触器K3的常闭触点与交流电机III连接，驱动器III通过接触器K1的常闭触点与交流电机I连接；通过各接触器常开触点和常闭触点的通/断控制交流电机的得电/断电，通过常闭触点的通/断实现非同轴驱动器驱动变桨电机完成紧急收桨动作；所述各驱动器与各控制器均与电源连接。

所述各接触器采用线圈控制电压为24VDC的接触器，以保证只要变桨系统内存在24VDC电源，即可实现接触器通/断的控制。

所述各控制器间通过CAN总线通讯。

所述各控制器还与后备电源连接。

风力发电机组紧急收桨系统的控制方法，若驱动器正常工作，接触器K1、K2、K3得电，它们的常开触点闭合，各交流电机正常工作；若

①驱动器I故障，驱动器II正常，驱动器III正常时：首先交流电机II和交流电机III完成紧急收桨；控制器I、II、III之间相互通讯，控制接触器K1掉电，接触器K1的常闭触点吸合，控制器III检测到交流电机III的桨叶收桨完成后，控制驱动器III驱动交流电机I完成收桨；

②驱动器I正常，驱动器II故障，驱动器III正常时：首先交流电机I和交流电机III完成紧急收桨；控制器I、II、III之间相互通讯，控制接触器K2掉电，接触器K2的常闭触点吸合，控制器I检测到交流电机I收桨完成后，控制驱动器I驱动交流电机II完成收桨；

③驱动器I正常，驱动器II正常，驱动器III故障时：首先交流电机I和交流电机II完成紧急收桨；控制器I、II、III之间相互通讯，控制接触器K3掉电，接触器K3的常闭触点吸合，控制器II检测到交流电机II收桨完成后，控制驱动器II驱动交流电机III完成收桨。

一种风力发电机组紧急收桨系统的控制方法，若驱动器正常工作，接触器K1、K2、K3得电，它们的常开触点闭合，各交流电机正常工作；若：

①驱动器I正常，驱动器II故障，驱动器III故障时：首先交流电机I完成紧急收桨；控制器I、II、III之间相互通讯，控制接触器K2掉电，接触器K2的常闭触点吸合，控制器I检测到交流电机I收桨完成后，控制驱动器I驱动交流电机II完成收桨；