[发明专利]一种风电机组单叶片卡死故障收桨方法

说明书

本发明提供了一种风电机组单叶片卡死故障收桨方法，包括如下步骤：步骤1、判断风电机组是否发生单叶片卡死故障；步骤2、当判断所述风电机组发生单叶片卡死故障时，根据预设的恒定变桨速率预先计算偏航轴承载荷；步骤3、当所述预先计算的偏航轴承载荷小于预设的载荷阈值1时，采用预设的恒定变桨速率实现风电机组收桨动作；当所述预先计算的偏航轴承载荷达到预设的载荷阈值1时，采用非恒定变桨速率实现风电机组收桨动作，所述非恒定变桨速率与实时的偏航轴承载荷负相关。当风电机组发生单叶片卡死故障时，采用本发明的收桨方法实现收桨动作时，风电机组偏航轴承载荷较小，偏航系统成本较低，可操作性较强。

技术领域

本发明涉及风电机组控制技术领域，特别是涉及一种风电机组单叶片卡死故障收桨方法。

背景技术

随着风力发电机组装机数量、单机容量及风轮直径的不断增大，对风力发电机组的适应性和可靠性提出了更高的要求。随着控制发展的精细化，通过控制策略可以更精细的控制风电机组，降低风机的运行载荷。风电机组触发故障停机容易产生极限载荷，因此风电机组设计的GL规范、IEC规范以及国标规范中都有大量的故障工况要求。

在风机实际运行中有一种单叶片桨角卡死故障，也是设计规范中要求的故障。单叶片桨角卡死故障指的是由于风轮的其中一个桨叶卡住，导致无法变桨，从而触发机组停机的一种故障工况。通常在此类故障下，机组控制器往往采用单一变桨速率的停机策略。然而，随着机组容量的增大和叶片轮直径的增长，机组载荷也在不断增大，特别是在该工况下，若沿用现有的恒速率停机策略，则该工况下的极值载荷会非常明显，特别是偏航轴承处的载荷，导致偏航系统成本较高。

因此，如何创设一种风电机组单叶片卡死故障收桨方法，使应用该方法的风电机组偏航轴承载荷较小、偏航系统成本较低，从而实现降低度电成本的目的，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种风电机组单叶片卡死故障收桨方法，使风电机组在遇到单叶片卡死故障时，应用该方法收桨偏航轴承载荷较小、偏航系统成本较低，以克服现有技术中当风电机组遇到单叶片卡死故障时，应用恒定变桨速率收桨偏航轴承载荷较大、偏航系统成本较高的不足。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种风电机组单叶片卡死故障收桨方法，包括如下步骤：步骤1、判断风电机组是否发生单叶片卡死故障；步骤2、当判断所述风电机组发生单叶片卡死故障时，根据预设的恒定变桨速率预先计算偏航轴承载荷；步骤3、当所述预先计算的偏航轴承载荷小于预设的载荷阈值1时，采用预设的恒定变桨速率实现风电机组收桨动作；当所述预先计算的偏航轴承载荷达到预设的载荷阈值1时，采用非恒定变桨速率实现风电机组收桨动作，所述非恒定变桨速率与实时的偏航轴承载荷负相关。

作为本发明的一种改进，所述步骤2具体为当判断所述风电机组发生单叶片卡死故障时，根据实时的风速、机舱的振动加速度、振动幅值及振动相位、桨距角、叶轮转速和预设的恒定变桨速率预先计算偏航轴承载荷。

进一步改进，所述步骤3中采用非恒定变桨速率实现风电机组收桨动作包括两个以上的阶段，每个阶段对应一个变桨速率，直至叶片完成收桨动作。

进一步改进，所述步骤3中采用非恒定变桨速率实现风电机组收桨动作包括两个阶段，第一阶段和第二阶段分别采用变桨速率1和变桨速率2收桨，直至叶片完成收桨动作。

进一步改进，所述预设的恒定变桨速率为4.5度/秒，所述变桨速率1为3度/秒，所述变桨速率2为5.5度/秒。

进一步改进，所述步骤3中采用非恒定变桨速率实现风电机组收桨动作包括三个阶段，第一阶段、第二阶段及第三阶段分别采用变桨速率1’、变桨速率2’及变桨速率3’收桨，直至叶片完成收桨动作。