[发明专利]用于风力发电机的卡桨检测方法和装置

说明书

本发明提供用于风力发电机的卡桨检测方法和装置。所述卡桨检测方法包括：在所述风力发电机变桨期间，监测所述风力发电机的叶轮的转速；基于所述转速的变化来检测所述风力发电机的叶轮中的叶片是否出现卡桨。所述卡桨检测装置包括：转速监测单元，在所述风力发电机变桨期间，监测所述风力发电机的叶轮的转速；卡桨检测单元，基于所述转速的变化来检测所述风力发电机的叶轮中的叶片是否出现卡桨。采用本发明所述的卡桨检测方法和装置不仅简化了用于风力发电机的卡桨检测模型，而且使得用于风力发电机的卡桨检测模型更精准，并且有效地剔除了因转矩突变和转速传感器采集的数据跳变等原因而给卡桨检测结果带来的干扰。

技术领域

本申请涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种用于风力发电机的卡桨检测方法和装置。

背景技术

风力发电机所承受的载荷通常与风力发电机的叶轮中的叶片的卡桨工况有关，这是因为风力发电机的三个叶片的桨距角不一致或不平衡会引起风力发电机振动，振动越大，风力发电机所承受的载荷也会随之增大。风力发电机所承受的载荷过大会使得风力发电机长期工作于偏劳状态，降低风力发电机的使用寿命，甚至危害风力发电机组安全。因此，卡桨工况检测的准确性显得越来越重要。然而，在现有技术中，却不能直接根据叶片的桨距角来判断风力发电机的卡桨工况，其原因如下：

(1)叶片的桨距角由变桨系统采集并且通过DP通信将其传输给主控系统(PLC)，因此，叶片的桨距角的判断会受DP通信的影响，例如，如果DP通信发生中断，则会导致主控系统接收到的叶片的桨距角的数值为0，因而无法获得实际的三个叶片的桨距角；

(2)叶片的桨距角是变桨系统采集的旋转编码器的数值，因此，在旋转旋转编码器受到电磁干扰、线路断线、或旋转编码器故障的情况下，采集到的桨距角的数值可能会是异常的；

(3)尽管在驱动器故障或控制刹车阀的电磁刹车继电器故障可通过驱动器故障字判断，但是故障字也是通过通信进行数据传输的，因此，在该通信异常时，采集到的故障字可能为0(0表示无故障)，甚至在叶片发生卡桨的情况下，因未达到驱动器的故障报警的触发条件而导致驱动器故障字也可能会是0，因而也无法获得实际的三个叶片的桨距角。

为此，迫切需要一种能够解决上述问题的卡桨检测方法和装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于风力发电机的卡桨检测方法和装置。

根据本发明的一方面，提供一种用于风力发电机的卡桨检测方法，所述卡桨检测方法包括：在所述风力发电机变桨期间，监测所述风力发电机的叶轮的转速；基于所述转速的变化来检测所述风力发电机的叶轮中的叶片是否出现卡桨。

优选地，所述基于所述转速的变化来检测所述风力发电机的叶轮中的叶片是否出现卡桨的步骤可包括：获取所述风力发电机的叶轮在多个连续时刻的转速；计算所述风力发电机的叶轮在任意两个相邻时刻的转速差；在所述转速差出现预定异常状况的情况下，确定所述风力发电机的叶轮中的叶片出现卡桨。

优选地，所述预定异常状况可包括以下状况中的至少一者：所述转速差大于预定阈值；以及在预定持续时间段内出现所述转速差大于预定阈值的情况的次数达到预定次数。

优选地，所述预定阈值可为0.1转/分。

优选地，所述卡桨检测方法还可包括：计算所述风力发电机的叶轮在任意两个相邻时刻的转速的平方之比；根据所述转速的平方之比来估计所述叶轮中的叶片的桨距角之间的最大角度差值，以确定所述叶轮中的叶片之间的不平衡度。

根据本发明的另一方面，提供一种用于风力发电机的卡桨检测装置，所述卡桨检测装置包括：转速监测单元，被配置为在所述风力发电机变桨期间，监测所述风力发电机的叶轮的转速；卡桨检测单元，被配置为基于所述转速的变化来检测所述风力发电机的叶轮中的叶片是否出现卡桨。