[发明专利]风机振动预警控制方法和装置

说明书

本发明提供了一种风机振动预警控制方法和装置。所述风机振动预警控制方法包括：实时获取风电机组在外加阻尼下的振动数据，并识别所述振动数据是否以风电机组的一阶固有频率为主导频率；如果所述振动数据的振动幅值大于预设的安全阈值，且所述振动数据以所述一阶固有频率为主导频率，则延迟发出本次振动预警。采用本发明的实施例，可以更快减小风电机组的振动载荷，同时提高风电机组的工作效率。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，特别涉及一种风机振动预警控制方法和装置。

背景技术

在风力发电机组(简称“风电机组”)的运行过程中，风电机组塔筒会在强阵风的作用下产生振动，影响风电机组的正常运行。其中，塔筒在来风方向会产生幅值较大的塔筒一阶固有频率振动，该振动的幅值一般会超出风电机组主控系统中所设定的振动保护阈值，严重影响风电机组的正常运行。

在主控系统检测到塔筒一阶固有频率振动时，可以通过塔筒加阻尼的振动衰减方式来减小塔筒一阶固有频率振动，进而实现对风电机组的振动保护。在该振动的幅值超出振动保护阈值时，主控系统会进行振动预警并控制风机停机，以防止风电机组出现振动故障。

但是，这种塔筒加阻尼的振动停机保护方法存在一个明显缺点。在强阵风的作用下，风电机组所经历的以塔筒一阶固有频率为主导的振动的前两个振动峰值，与只有气动阻尼作用下的振动的峰值相比幅值变化较小，即风电机组对前两个振动幅值的衰减作用有限，而风电机组停机之后，塔筒加阻尼功能会关闭，使塔筒一阶固有频率振动的幅值衰减缓慢，风电机组整体载荷较大，进而影响风电机组的使用寿命。

发明内容

本发明的实施例提供一种风机振动预警控制方法和装置，即可避免不必要的振动停机，提高风电机组的工作效率又可更快减小风电机组的整体载荷，延长风电机组的使用寿命。

为达到上述目的，本发明的实施例提供了一种风机振动预警控制方法，包括：实时获取风电机组在外加阻尼下的振动数据，并识别所述振动数据是否以风电机组的一阶固有频率为主导频率；如果所述振动数据的振动幅值大于预设的安全阈值，且所述振动数据以所述一阶固有频率为主导频率，则延迟发出本次振动预警。

根据本发明的另一方面，本发明的实施例还提供一种风机振动预警控制装置，包括：获取识别模块，用于实时获取风电机组在外加阻尼下的振动数据，并识别所述振动数据是否以风电机组的一阶固有频率为主导频率；比较延迟模块，用于如果所述振动数据的振动幅值大于预设的安全阈值，且所述振动数据以所述一阶固有频率为主导频率，则延迟发出本次振动预警。

本发明实施例提供的风机振动预警控制方法和装置，在针对风电机组外加阻尼的风电机组在每次发出振动预警前，可根据当前振动数据是否为以一阶固有频率为主导频率的情况，来间接的判断当前的振动数据是否为快速衰减的振动数据；当振动数据的振动幅大于预设的安全阈值后，先判断当前振动数据是否以风电机组的一阶固有频率为主导频率，若是，则延迟发出本次振动预警，从而与直接振动停机操作相比较，更加快速的实现振动衰减，以减少风电机组在振动中出现的损伤，提高风电机组的工作效率。

附图说明

图1为本发明提供的风电机组发生振动故障前后的运行数据图；

图2a为本发明提供的风电机组发生振动故障后的来风方向的加速度仿真图；

图2b为本发明提供的风电机组发生振动故障后的来风方向的垂直方向的加速度仿真图；

图3为本发明提供的风机振动预警控制方法的一个流程图；

图4为本发明提供的风机振动预警控制方法的另一个流程图；

图5为本发明提供的风机振动预警控制装置的一个结构框图；

图6为本发明提供的风机振动预警控制装置的另一个结构框图。

具体实施方式