[发明专利]风力发电机组风轮自动定位系统及定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种风轮自动定位系统及定位方法，尤其涉及一种风力发电机组风轮自动定位系统及定位方法。

背景技术

机组维护时，尤其是变桨系统维护时，为保证维护人员的安全和维护需要，通常须固定风轮至特定位置。而变桨系统由于工作环境恶劣、长时间旋转，发生故障概率较高，据不完全统计，变桨系统故障占据整个机组故障的70％以上。目前风轮定位采用风轮锁方案，即将风轮锁销插入主轴法兰盘来固定风轮位置。这一方案的最大难度在于风轮锁销与法兰盘上锁孔的对中，操作这一过程至少需要三人：一人观察风轮锁销与法兰盘锁孔的位置，一人控制液压系统控制风轮锁销的伸出，一人转动刹车盘使风轮转动。由于人员之间配合的不一致，常常需要数次尝试才能将锁销插入法兰锁孔，从而造成对液压管路元件、风轮锁装置的冲击，使法兰防腐受到损坏，且由于随着机组容量的增加，通过人力拖动风轮越来越困难，从而进一步加大了方案实施的难度。因此如何快速准确的锁入风轮锁销，延长液压系统和主轴锁装置的寿命，减少维护人员的配置，提高维护效率成为亟待解决的问题。

相对于国内外相关风轮自动锁定技术，例如在申请公开的发明专利一种大型风力发电机组的叶轮锁定自动控制系统及叶轮锁定自动控制方法（申请号201210045922.5），不具有制动位置设定功能，考虑到现场维护需求，轮毂可能需要被定位到任何角度，尤其是叶片维护时，仅有一个风轮特定位置的锁定功能，系统使用的局限性会很大；此外，上述专利人机交互能力不足，风轮锁定是一个时间较长的过程，维护人员位于机舱内，且机组会执行开桨动作，风轮转动，不排除执行过程中维护人员干预的可能性，受制于人机交互能力，上述专利在此方面可操作性不高。

发明内容

本发明的目的就是为了解决风轮定位问题，提供一种风力发电机组风轮自动定位系统及定位方法，它具有解决风轮定位困难，提高维护人员工作效率和减少人员配置、降低风力发电机组维护成本的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种风力发电机组风轮自动定位系统，它包括控制器，控制器分别与数据输出模块、数据输入模块、绝对值编码器、液压装置、变桨系统、显示器连接，显示器与高速轴制动器和风轮锁销连接。

基于风力发电机组风轮自动定位系统的定位方法，具体步骤为：

步骤一：维护人员设定定位目标位置，控制器接收风轮定位指令；

步骤二：风力发电机组的控制器读入风轮定位目标位置和风轮当前位置；

步骤三：风力发电机组的控制器利用风轮的目标位置和风轮当前位置计算出风轮需要转过的角度值，并对该角度值适当修正，确保风轮锁销可顺利插入锁孔内；

步骤四：风力发电机组控制器依据风轮需转过的角度并结合当前风轮转速选择合适的PID参数，执行PID算法，计算出变桨系统中桨叶的位置，输入为风速转速，具体计算公式如下：