[发明专利]风力发电机组防飞车控制系统、方法和装置

说明书

本发明公开一种风力发电机组防飞车控制系统、方法和装置。该系统包括：第一开关模块、第二开关模块和控制模块；其中，第一开关模块的输入端与控制模块连接，第一开关模块的输出端与风力发电机组的安全链模块连接，第一开关模块被配置为响应于控制模块输出的侧风指令时闭合，以使安全链模块为偏航系统提供电源；第二开关模块的输入端与极限开关模块连接，第二开关模块的输出端与安全链模块连接，第二开关模块被配置为响应于极限开关模块输出的表示已侧风至扭缆极限位置的信号时打开，以切断偏航系统的电源，采用本发明实施例中的技术方案，能够在原安全链回路断开的前提下继续向偏航系统提供电源。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种风力发电机组防飞车控制系统、方法和装置。

背景技术

为保护风力发电机组的安全运行，发生风力发电机组故障时需要利用刹车系统进行紧急停机处理(即紧急刹车)。目前，刹车系统的刹车方案主要包括：气动刹车、机械刹车或者两者结合的刹车方案。其中，气动刹车方案为利用风力发电机组变桨系统将每支叶片独立驱动至顺桨位置，使叶片捕获的风能达到最小；机械刹车方案利用机械制动设备(比如，刹车盘)作用于叶轮传动机构，在高机械摩擦阻尼作用下强制叶轮完全制动。

但是，考虑到设备可靠性和环境适应性等不确定因素，刹车系统依然存在整体失效的可能性。刹车系统整体失效后，风力发电机组的转速就无法得到控制，最终发生飞车事故。为避免发生飞车事故，现有技术中的方案为建立安全链回路，以在刹车系统整体失效后向偏航系统提供电源，使偏航系统将风力发电机组侧风至偏离主风向90°的安全位置，通过降低风能利用率来降低风力发电机组的转速。

但是，本申请的发明人发现，现有技术中的安全链回路上串联有多个开关节点，比如，急停按钮节点、看门狗节点、振动开关节点和主开关节点等，这些开关节点中的任意一个被触发时都会切断偏航系统的电源，而刹车系统整体失效后，这些开关节点容易被轻易触发，使得安全链回路断开，偏航系统的电源被切断而无法启动侧风功能，导致无法有效地避免发生飞车事故。

发明内容

本发明实施例提供了一种风力发电机组防飞车控制系统、方法和装置，能够在安全链回路断开的前提下继续向偏航系统提供电源，从而有效地避免发生飞车事故。

第一方面，本发明实施例提供了一种风力发电机组防飞车控制系统，风力发电机组中的发电机输出电缆随偏航系统的侧风操作发生扭转，在发电机输出电缆的扭转路径上设置有极限开关模块，该系统包括：第一开关模块、第二开关模块和控制模块；其中，

第一开关模块的输入端与控制模块连接，第一开关模块的输出端与风力发电机组的安全链模块连接，第一开关模块被配置为，响应于控制模块输出的侧风指令时闭合，以使安全链模块为偏航系统提供电源；

第二开关模块的输入端与极限开关模块连接，第二开关模块的输出端与安全链模块连接，第二开关模块被配置为，响应于极限开关模块输出的表示已侧风至扭缆极限位置的信号时打开，以切断偏航系统的电源。

在第一方面的一种可能的实施方式中，第一开关模块包括一个线圈单元和两个常开单元；其中，第一开关模块的线圈单元的两端分别与控制模块和低压地连接，两个常开单元均与风力发电机组的安全链模块连接；两个常开单元被配置为响应于控制模块输出的侧风指令时全部闭合。

在第一方面的一种可能的实施方式中，第一开关模块为第一电磁继电器，第一电磁继电器包括一组线圈和两组常开触点；第一开关模块的线圈单元为第一电磁继电器的线圈；第一开关模块的每个常开单元为第一电磁继电器的一组常开触点。

在第一方面的一种可能的实施方式中，第二开关模块包括一个线圈单元和一个常闭单元；其中，第二开关模块的线圈单元的两端分别与极限开关模块和低压地连接，常闭单元的第一端与第一开关模块连接，常闭单元的第二端与安全链模块连接；常闭单元被配置为响应于极限开关模块输出的表示已侧风至扭缆极限位置的信号时打开。