[发明专利]一种风力发电机组紧急顺桨控制方法

权利要求书

1.一种风力发电机组紧急顺桨控制方法，其特征在于：所述的控制方法在风力发电机组紧急停机后，采用变速率停机策略；紧急停机刚开始时快速顺桨，以减小正向的载荷，当桨距角达到限制角度或时间达到限制时间后减小顺桨速度以减小负向极限载荷；

所述方法包括以下步骤：

(1)确定风力发电机组变速率停机分界点，所述的风力发电机组变速率停机分界点根据风力发电机组的静态载荷曲线确定；

(2)监测风力发电机组系统状态；

(3)确定风力发电机组变桨执行系统模式；

(4)风力发电机组按照变桨执行机构采用的变速率停机模式变桨；

根据风力发电机组的静态载荷曲线确定风力发电机组变速率停机分界点的步骤如下：

步骤1.1，得到机组桨距角为0°时的最大风速V

从风电机组专业仿真软件bladed中得到机组在静态下的桨距角-风速曲线，找出桨距角为0°时的最大风速Vm/s，在该风速下塔底倾覆弯矩My、叶根挥舞弯矩My的值最大，叶轮承受的推力Fx最大；

当发生紧急停机时，风速Vm/s下的塔底和叶根载荷极值最大，该风速下得出的变速率最优分界点可以保证其他风速下的载荷满足要求；

步骤1.2，确定风速Vm/s的载荷过零点

紧急停机发生后，塔底倾覆弯矩My、叶根挥舞弯矩My先正向增大，到达极大值然后迅速下降为0，并反向增至极小值；塔底倾覆弯矩My和叶根挥舞弯矩My的极大值与极小值的减小，对变桨速率的要求正好相反；风速Vm/s下，以塔底倾覆弯矩My和叶根挥舞弯矩My等于零的时刻，即载荷过零点，作为变桨速率发生变化的分界点；

步骤1.3，确定变速率的最优时间分界点或最优角度分界点

在仿真中采用不同的桨距角对变桨速率进行分界，找到叶根载荷My、塔底载荷My过零点的时刻区间，变速率时间分界点在此间取值，再根据实际情况进行微调，得出变速率时间分界t；

叶根挥舞弯矩My、塔底倾覆弯矩My过零点的时刻区间在桨距角曲线中对应的桨距角区间，变速率桨角分界点在此间取值，再根据实际情况进行微调，得出变速率桨角分界点β。

2.按照权利要求1所述的风力发电机组紧急顺桨控制方法，其特征在于：所述的步骤3确定风力发电机组变桨执行系统模式的具体步骤如下：

步骤3.1，风力发电机组触发紧急停机故障，并且故障触发原因是编码器失效，风力发电机组变桨执行系统采用变桨模式1；

步骤3.2，风力发电机组触发紧急停机故障，且当前风速为大风速，即风速3s均值大于切出风速，风力发电机组变桨执行系统采用变桨模式2；

步骤3.3，风力发电机组触发紧急停机故障，且不属于上述两种情况，风力发电机组变桨执行系统采用变桨模式3。

3.按照权利要求2所述的风力发电机组紧急顺桨控制方法，其特征在于：所述的风力发电机组变桨执行系统采用的变桨模式指风力发电机组紧急停机故障触发后变桨执行机构采用变速率停机的模式，包括三种方式：

变桨模式1：变速率以时间分界，变桨执行机构先按速率1执行快速顺桨，t秒后按速率2执行慢速顺桨；

变桨模式2：变速率以桨距角分界，变桨执行机构先按速率1执行快速顺桨，桨距角达到最优桨距角分界点β后按速率2执行慢速顺桨；

变桨模式3：变速率以桨距角和时间共同作用分界，变桨执行机构先按速率1执行快速顺桨，当桨距角大于最优桨距角分界点β，且时间超过t秒后按速率2执行慢速顺桨。