[发明专利]风力发电机组低温空载运行加热控制系统及方法

权利要求书

1.一种风电机组低温空载运行加热控制系统，其特征在于，包括：控制系统（3）、电动泵（4）和加热系统（5）；当齿轮箱（2）的油温低于一定值，齿轮箱润滑系统进入低温启动状态后，所述控制系统（3）控制桨叶（1）变桨至一定角度，维持齿轮箱（2）空载旋转以搅拌润滑油，并使得齿轮箱（2）的油温均匀升高，直到齿轮箱（2）的高速轴转速维持在设定值时，所述控制系统（3）开启所述加热系统（5）对所述齿轮箱（2）进行加热；当齿轮箱（2）的油温达到最低启机油温后，所述控制系统（3）预启动所述电动泵（4）至低速状态，并对所述电动泵（4）的负载电流进行监测，当所述电动泵（4）的负载电流不能满足齿轮箱润滑系统的启动条件时，风电机组继续空载旋转并保持对齿轮箱（2）进行加热，此后所述控制系统（3）每隔一定时间预启动一次所述电动泵（4）；当所述电动泵（4）的负载电流满足齿轮箱润滑系统的启动条件时，所述电动泵（4）停止工作，齿轮箱润滑系统退出低温启动状态并正常启动，风电机组正常运行。

2.根据权利要求1所述的风电机组低温空载运行加热控制系统，其特征在于：所述风电机组正常运行时，当条件满足，需要启动电动泵（4）至高速状态时，所述控制系统（3）对所述电动泵（4）的负载电流进行监测，当负载电流小于过载电流时，所述电动泵（4）正常启动至高速状态，否则电动泵（4）持续运行在低速状态直到满足高速状态的运行条件。

3.根据权利要求1或2所述的风电机组低温空载运行加热控制系统，其特征在于：当所述齿轮箱（2）的高速轴转速维持在不低于300rpm的设定值时，所述控制系统（3）开启所述加热系统（5）对所述齿轮箱（2）的润滑油和所述电动泵（4）的进油口进行加热，并对所述加热系统（5）的加热时间进行定时；如果设定的加热时间到达，所述风电机组仍然处于齿轮箱（2）的油温过低故障中，则风电机组低温启动失效。

4.根据权利要求3所述的风电机组低温空载运行加热控制系统，其特征在于：当所述齿轮箱（2）的油温到达-5℃，且加热系统（5）的加热时间在设定的时间范围内，所述控制系统（3）在设定的时间内预启动所述电动泵（4）至低速状态，对所述电动泵（4）的负载电流进行监测，并在此后每隔8～12分钟预启动一次所述电动泵（4）。

5.根据权利要求1、2、4中任一权利要求所述的风电机组低温空载运行加热控制系统，其特征在于：当风电机组停机后，所述风电机组在自检状态下对风机状态、故障信息，以及齿轮箱（2）的油温进行判断，当风电机组除了齿轮箱（2）的油温低于一定阈值外，满足正常启机的其他条件时，所述风电机组进入齿轮箱润滑系统低温启动状态，所述控制系统（3）通过PID变桨闭环控制使所述齿轮箱（2）的高速轴转速维持在设定值；所述齿轮箱（2）进一步包括机械泵（6），齿轮箱（2）工作带动机械泵（6）运行，所述机械泵（6）辅助所述齿轮箱（2）搅拌润滑油；如果所述风电机组在齿轮箱润滑系统低温启动过程中发生故障，则风电机组进入故障停机状态。

6.一种风电机组低温空载运行加热控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S101：当齿轮箱（2）的油温低于一定值，齿轮箱润滑系统进入低温启动状态后，风电机组的桨叶（1）变桨至一定角度，维持齿轮箱（2）空载旋转以搅拌润滑油，并使得齿轮箱（2）的油温均匀升高；

S102：当所述齿轮箱（2）的高速轴转速维持在设定值时，加热系统（5）对所述齿轮箱（2）进行加热；

S103：当齿轮箱（2）的油温达到最低启机油温后，预启动电动泵（4）至低速状态，并对所述电动泵（4）的负载电流进行监测，当所述电动泵（4）的负载电流不能满足齿轮箱润滑系统的启动条件时，风电机组继续空载旋转并保持对齿轮箱（2）进行加热，此后所述电动泵（4）每隔一定时间预启动一次；

S104：当所述电动泵（4）的负载电流满足齿轮箱润滑系统的启动条件时，所述电动泵（4）停止工作，齿轮箱润滑系统退出低温启动状态并正常启动，风电机组正常运行。