[发明专利]一种风力发电机组偏航启动控制方法及系统

权利要求书

1.一种风力发电机组偏航启动控制方法，其特征在于，包括：

S1、对风力发电机组的偏航电机速度追踪，得到当前偏航电机的机械转速；

S2、根据当前偏航电机的机械转速与设定转速的偏差，判断偏航电机的启动状态；

S3、若判断偏航电机启动即偏航开始时，将变频器设置运行在开环矢量控制模式，使偏航电机和偏航小齿轮减速，从而消除偏航小齿轮的机械弹跳；

S4、在消除偏航小齿轮的机械弹跳后，变频器输出给定转速、电动转矩和制动转矩限制到偏航电机中，控制偏航电机贴近偏航齿圈，完成齿隙消除；

S5、在完成齿隙消除后，主控制器降低偏航液压制动压力，根据液压压力值动态调节电动转矩，直至液压降到预设的目标值时，使电动转矩恢复到预设的正常限定值。

2.根据权利要求1所述的一种风力发电机组偏航启动控制方法，其特征在于，在步骤S1中，具体执行以下操作：

通过三相电机电压和三相电机电流实时测量，并使用观测器，得到当前偏航电机的机械转速。

3.根据权利要求2所述的一种风力发电机组偏航启动控制方法，其特征在于：所述观测器为FFT观测器或滑模观测器。

4.根据权利要求1所述的一种风力发电机组偏航启动控制方法，其特征在于，在步骤S3中，具体执行以下操作：

偏航开始时，将变频器运行在开环矢量控制模式，提供速度和制动转矩使偏航电机和偏航小齿轮减速到静止，从而消除偏航小齿轮的机械弹跳。

5.根据权利要求4所述的一种风力发电机组偏航启动控制方法，其特征在于：所述速度的范围为0-5Hz，所述制动转矩的范围为50％-300％额定转矩。

6.根据权利要求1所述的一种风力发电机组偏航启动控制方法，其特征在于，在步骤S4中，包括以下步骤：

S401、在消除偏航小齿轮的机械弹跳后，变频器输出给定转速、电动转矩和制动转矩限制到偏航电机中，控制偏航电机贴近偏航齿圈；

S402、当变频器的反馈力矩达到给定力矩，使变频器的实际速度小于5Hz，则判断齿隙消除完成；若当前消隙时间超过预设的消隙时间，则判断退出齿隙消除。

7.根据权利要求6所述的一种风力发电机组偏航启动控制方法，其特征在于：所述给定转速的范围为0-额定转速，所述电动转矩的范围为0-30％额定转矩，所述制动转矩限制的范围为50％-300％额定转矩。

8.一种风力发电机组偏航启动控制系统，其特征在于，包括：

偏航电机速度追踪模块，用于对风力发电机组的偏航电机速度追踪，得到当前偏航电机的机械转速；

电机状态判断模块，用于根据当前偏航电机的机械转速与设定转速的偏差，判断偏航电机的电动状态和发电状态；

机械弹跳消除模块，用于将变频器设置运行在开环矢量控制模式，使偏航电机和偏航小齿轮减速，从而消除偏航小齿轮的机械弹跳；

齿隙消除模块，用于使变频器输出给定转速、电动转矩和制动转矩限制到偏航电机中，控制偏航电机贴近偏航齿圈，完成齿隙消除；

降压启动模块，用于使主控器降低偏航液压制动压力，根据液压压力值动态调节电动转矩，直至液压降到预设的目标值时，使电动转矩恢复到预设的正常限定值。

9.根据权利要求8所述的一种风力发电机组偏航启动控制系统，其特征在于，所述机械弹跳消除模块，具体执行以下操作：

偏航开始时，将变频器运行在开环矢量控制模式，提供速度和制动转矩使偏航电机和偏航小齿轮减速到静止，从而消除偏航小齿轮的机械弹跳。

10.根据权利要求8所述的一种风力发电机组偏航启动控制系统，其特征在于，所述齿隙消除模块，具体执行以下操作：

在消除偏航小齿轮的机械弹跳后，变频器输出给定转速、电动转矩和制动转矩限制到偏航电机中，控制偏航电机贴近偏航齿圈；

当变频器的反馈力矩达到给定力矩，使变频器的实际速度小于5Hz，则判断齿隙消除完成；若当前消隙时间超过预设的消隙时间，则判断退出齿隙消除。