[发明专利]一种防止风机飞车的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于风力发电机技术领域，特别是涉及一种防止风机飞车的控制方法。

背景技术

目前大多风力发电机组防止风机飞车的办法是，在额定风速以上的时候，通过变桨系统将叶片的桨距角变大，减少叶片对风能的利用，使叶轮的转速降低。但是在风机的运行过程中，由于各种各样的原因(例如变频器过流停止工作、变桨电机故障、后备电源容量降低等)造成了风机的飞车，由于风机处于不可控状态，人员不敢靠近风机，只能任由风机在风力的作用下不断增高转速直至损坏。给业主、整机厂商造成了较大的人员和财产的损失。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明提供一种防止风机飞车的控制方法。它能够自动的及时的处理飞车危险情况。

本发明的目的是：风机的桨叶桨距角不可控的时候，风机往往刚开始的转速，并不是一定长期高于额定转速。第一原因：是当时的风速并不一定长时间大于额定风速；第二个原因：桨叶桨距角不可控刚开始的时候，如果其转速在变流器可承受的范围，叶轮将收到发电机电磁转矩的制衡，而不会迅速的转速上升，只有当长时间过高的转速超出变流器可承受的电流，变频器控制系统会为了保护自己而封锁PWM脉冲，使其停止工作或者IGBT炸毁，这就造成了进一步的转速迅速上升，此时，风机的叶轮在风力的作用下进行空转，远远超过额定转速。

风机的叶轮只有在正对风的时候，才能最大的利用风能。如果与正对风向有一定角度的偏差(比如40度)，叶轮叶片对风力的利用率将迅速的降低，风机的叶轮的转速将迅速的降低，甚至停止转动。本发明的目的就是通过修改控制策略判断风机在飞车的状态的时候，进行延时并启动防飞车自动偏航功能以及防飞车手动远程SCADA偏航控制功能。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明一种防止风机飞车的控制方法，包括如下步骤：

第一步：通过风机的主控制器对叶轮及发电机的转速进行实时的监控，判断发电机的转速是否超过1.1倍额定转速，或者，叶轮转速是否超过1.1倍额定转速/齿轮箱速比，如未超过，继续监控，如超过，进行下一步；第二步：给主控制器的一个高电平，即信号输入点的电压从0V跳转到24V，当输入信号由0V跳转到24V时，触发控制程序中的定时器，进行计时；

第三步：判断定时器计时是否超过风机设计允许超速1.1倍额定转速时间的1.5倍，如未超过，继续计时；如果超过且定时器控制端子一直是高电平，主控制器需要自动启动偏航系统，偏航角度为当前正对风向角度的垂直方向，即：设当前正对风向角度为θ，启动偏航系统，停止角度为θ±90°；

第四步：判断风机飞车自动偏航停止角度是否大于风机飞车前的对风角度±90度；如否，则继续启动自动偏航系统；如是，则主控制器停止偏航，报出风机过速、风机飞车故障并由本地以及SCADA(数据采集与监视控制系统)远程显示。

进一步地，在所述远程SCADA系统，还添加有高权限的手动远程偏航控制模块，通过光纤系统与风机主控制器连接，将SCADA传输的偏航指令通过风电场的光纤系统，传输至飞车的风机的主控制器中，进行偏航。

本发明的有益效果为：

本发明增加了严密的防止飞车的具体方法，并且其实现的方法较为简单，成本较低，现有的硬件系统几乎不用改动，只是在主控PLC中增加部分程序。其能够自动的及时的处理飞车危险情况。

附图说明

图1为本发明控制流程图。

具体实施方式

下面通过实施例和附图对本发明作进一步详述。

实施例：如图1所示，本发明一种防止风机飞车的控制方法，包括如下步骤：

第一步：通过风机的主控制器对叶轮及发电机的转速进行实时的监控，判断发电机的转速是否超过1.1倍额定转速，或者，叶轮转速是否超过1.1倍额定转速/齿轮箱速比，如未超过，继续监控，如超过，进行下一步；

第二步：给主控制器的一个高电平，即信号输入点的电压从0V跳转到24V，当输入信号由0V跳转到24V时，触发控制程序中的定时器，进行计时；

第三步：判断定时器计时是否超过风机设计允许超速1.1倍额定转速时间的1.5倍，如未超过，继续计时；如果超过且定时器控制端子一直是高电平，主控制器需要自动启动偏航系统，偏航角度为当前正对风向角度的垂直方向，即：设当前正对风向角度为θ，启动偏航系统，停止角度为θ±90°；