[发明专利]一种桨叶控制方法及其风力发电机组

说明书

本发明之一的一种桨叶控制方法适用于包括主控系统及变桨系统的水平轴风力发电机组，其包括，当判断桨叶处于卡桨工况，其中一只桨叶异常运行，无法实现正常顺桨，且另外两只桨叶正常受控运行时，进一步判断所述主控系统与所述变桨系统之间的硬件安全链和通讯是否断开且通讯是否正常，若所述主控系统与所述变桨系统之间的硬件安全链和通讯未断开且通讯正常，进入桨叶卡桨运行控制模式生成并输出卡桨运行控制指令，所述卡桨运行控制指令用于变桨系统控制桨叶顺桨至停机位置。

技术领域

本发明涉及风力发电设备领域，尤其涉及一种桨叶控制方法及其风力发电机组。

背景技术

安全链是风力发电机组的最后一道保护，由轮毂急停、塔基急停、机舱急停、震动检测、主轴超速、偏航限位开关等安全控制模块串连组成，当安全链中的任意一个安全控制模块出现问题，整个安全链串连回路都会断开。一旦风力发电机组安全链断开，风力发电机组就会触发紧急停机控制，利用桨叶的空气动力特性实现气动刹车，使风力发电机组桨叶停转，实现安全停机。

随着风力发电机组的大型化，桨叶变得越来越长，桨叶上承受的载荷也不断的增加和变化，此种情况极其容易造成桨叶气动特性发生变化，进而对造成风力发电机组的安全正常运转造成威胁，如桨叶出现不断卡卡停停；或者桨叶刚开始卡住，运转一段时间后正常运行；再或者桨叶直接被卡死的情况等等。上述这些情形，轻者会造成桨叶在运行过程中，其在旋转平面内的气动不平衡，影响正常发电；重者会造成风力发电机组倒塌的安全生产事故。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景技术存在的缺陷，提供一种桨叶控制方法及其风力发电机组。

为实现上述目的，本发明之一的一种桨叶控制方法适用于包括主控系统及变桨系统的水平轴风力发电机组，其包括，当判断桨叶处于卡桨工况，其中一只桨叶异常运行，无法实现正常顺桨，且另外两只桨叶正常受控运行时，进一步判断所述主控系统与所述变桨系统之间的硬件安全链和通讯是否断开且通讯是否正常，若所述主控系统与所述变桨系统之间的硬件安全链和通讯未断开且通讯正常，进入桨叶卡桨运行控制模式生成并输出卡桨运行控制指令，所述卡桨运行控制指令命令所述变桨系统控制其中一只异常桨叶以变速度或/和变桨角顺桨至停机位置，控制另外两只正常桨叶以预置的固定速度和桨角顺桨至停机位置。

进一步地，桨叶是否处于卡桨工况，由顺桨控制装置根据所述变桨系统实时获取并上传的桨叶桨角、速度及叶片状态信息进行判断。

进一步地，引起所述卡桨工况的卡桨故障集合包括以下所列故障中的一种或者至少两种：驱动器过流、模拟量过流、直流母线过压、电机过载、功率半导体过温复位异常、驱动器过热复位异常、电机保护复位异常、电机过热复位异常、母线欠压、过载复位故障、91°限位开关误触发故障、95°限位开关误触发故障。

进一步地，所述卡桨运行控制指令进一步包括卡桨工况指令、位置控制指令、速度控制指令。

进一步地，所述主控系统与所述变桨系统之间的硬件安全链属于风力发电机组的硬件安全链。

进一步地，进入所述桨叶卡桨运行控制模式后，所述顺桨控制装置根据所述变桨系统实时获取并上传的桨叶桨角、速度信号及叶片状态信息进一步判断卡桨工况下所述异常桨叶是否在所述变桨系统控制下按所述卡桨运行控制指令顺桨，若异常桨叶无法由所述变桨系统控制实现顺桨，则所述顺桨控制装置由所述桨叶卡桨运行控制模式切换至桨叶紧急顺桨控制模式，进入所述桨叶紧急顺桨控制模式生成并输出硬件紧急顺桨停机指令且下发至变桨系统，其中，所述硬件紧急顺桨停机命令用于断开风力发电机组的硬件安全链以触发变桨系统进行紧急顺桨。

进一步地，所述顺桨控制装置进入所述桨叶卡桨运行控制模式后，若所述主控系统与所述变桨系统之间的硬件安全链断开或/和通讯异常，则所述顺桨控制装置由所述桨叶卡桨运行控制模式切换至所述桨叶紧急顺桨控制模式，所述顺桨控制装置进入所述桨叶紧急顺桨控制模式生成并输出紧急顺桨控制指令，所述紧急顺桨控制指令用于所述变桨系统控制桨叶以预置的固定速度和桨角顺桨至停机位置。