[发明专利]一种风力发电机组塔架净空调控方法与模块有效
申请号: | 202011502030.4 | 申请日: | 2020-12-18 |
公开(公告)号: | CN112610410B | 公开(公告)日: | 2022-02-25 |
发明(设计)人: | 周玲;王超;任永;邹荔兵;卢军;王伟;张广兴 | 申请(专利权)人: | 明阳智慧能源集团股份公司 |
主分类号: | F03D7/04 | 分类号: | F03D7/04;F03D17/00 |
代理公司: | 广州市华学知识产权代理有限公司 44245 | 代理人: | 冯炳辉 |
地址: | 528437 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
权利要求书: | 查看更多 | 说明书: | 查看更多 |
摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 风力 发电 机组 净空 调控 方法 模块 | ||
本发明公开了一种风力发电机组塔架净空调控方法与模块,通过测量叶片实时方位角,判断哪个叶片处于塔架净空监测区间,测量处于塔架监测区间的那个叶片的尖端到塔架表面的最小距离,以及机组的实时功率和桨距角,再分别与各自限定值进行对比,判断机组当前状态是否存在塔架净空安全隐患,若不存在安全隐患,则各叶片采用统一变桨控制策略,即采用机组的变桨控制器输出的原始变桨指令,若存在安全隐患,则启动基于单独变桨控制的塔架净空调桨控制策略,微调处于塔架净空监测区的那个叶片的桨距角,减小机组受力,即叶片受力,从而减小叶片形变量和位移,增大叶尖到塔架表面的最小距离,最终达到调控塔架净空的目的。
技术领域
本发明涉及风力发电机组的技术领域,尤其是指一种风力发电机组塔架净空调控方法与模块。
背景技术
随着风力发电技术的发展,风力发电机组容量越来越大,叶片越来越长,塔架越来越高,特别是针对海上机组,为了捕获更多更好的风资源,降低运维成本,更是如此。而风力发电机组常常运行在相对较为恶劣的外部环境中,这造成在运行过程中机组载荷越来越大,叶片的变形也很大,直接导致塔架净空问题严峻,对机组的设计与运行构成很大的挑战,如果一旦发生叶片扫塔,叶片被损坏,则需要更换叶片,而单只叶片的成本较高,这会增加维修成本,同时在更换叶片期间机组需停机,而机组停机必定会导致发电量的损失。另外,叶片扫塔可能会导致倒塔的发生,造成整机毁损,因此一旦发生叶片扫塔会为风电场带来极大的经济损失。
风力发电机组的塔架净空是指叶轮在旋转过程中叶片的尖端到塔架表面的距离。叶片是将风能转化为电能的重要设备,塔架是机组的主要承重机构,为有效地保证机组稳定运行,塔架净空监测并且解决塔架净空问题显得尤为重要。
发明内容
本发明的第一目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供了一种风力发电机组塔架净空调控方法,可有效降低叶片在靠近塔架时叶片变形量,使得机组稳定运行。
本发明的第二目的在于提供一种风力发电机组塔架净空调控模块。
本发明的第一目的通过下述技术方案实现:一种风力发电机组塔架净空调控方法,该方法是通过测量叶片实时方位角,判断哪个叶片处于塔架净空监测区间,测量处于塔架监测区间的那个叶片的尖端到塔架表面的最小距离,以及机组的实时功率和桨距角,再分别与各自限定值进行对比,判断机组当前状态是否存在塔架净空安全隐患,若不存在安全隐患,则各叶片采用统一变桨控制策略,即采用机组的变桨控制器输出的原始变桨指令,若存在安全隐患,则启动基于单独变桨控制的塔架净空调桨控制策略:微调处于塔架净空监测区的那个叶片的桨距角,即补偿额外桨距角到该叶片上,此时,该叶片的变桨指令给定值等于变桨控制器输出的原始变桨指令叠加上额外桨距角,而其余叶片则采用变桨控制器输出的原始变桨指令,进而减小机组受力,即叶片受力,从而减小叶片形变量和位移,增大叶尖到塔架表面的最小距离,最终达到调控塔架净空的目的。
所述的风力发电机组塔架净空调控方法,包括以下步骤:
1)计算叶轮方位角;
测量叶片1方位角,根据三叶片均匀分布在一个叶轮平面,计算出叶片2和叶片3的方位角,定义叶片垂直向上方位角为0°,通过传感器测量得到叶片1方位角为α,则叶片2的方位角是在叶片1的方位角基础上加叶片3的方位角是在叶片1的方位角基础上加即:
RotorAzimuth1=α
式中,RotorAzimuth1为叶片1的方位角,RotorAzimuth2为叶片2的方位角,RotorAzimuth3为叶片3的方位角;对比3个叶片的方位角,判断哪个叶片的方位角大小处在[A,B]区间,[A,B]区间为启用塔架净空监测的方位角区间,即塔架净空监测区间,当任意一个叶片方位角在[A,B]区间时,则认为该叶片进入塔架净空监测区间;
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于明阳智慧能源集团股份公司,未经明阳智慧能源集团股份公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服】
本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/202011502030.4/2.html,转载请声明来源钻瓜专利网。