[发明专利]一种解决风力发电机组偏航空开跳闸的偏航控制方法

说明书

本发明公开了一种解决风力发电机组偏航空开跳闸的偏航控制方法，该方法是在机组偏航时，根据风速和执行偏航压力半释放指令后的偏航刹车压力作为判断软启动器的动作条件，在风的作用力还不足以克服偏航刹车压力吹动叶轮转动时，命令软启动器控制偏航电机动作，这样就不会发生偏航电机还未动作，机舱就受风作用反转的情况，只要偏航电机输出的力比风作用力大，就能够及时拖动机舱和叶轮转动，不会造成偏航电机空气开关跳闸现象。此外，通过对每次偏航过后设置偏航时间间隔，间隔的时间根据设定时间内的偏航频率决定，偏航频率越高，偏航时间间隔越长，来避免偏航电机空气开关热元件因频繁偏航持续积累热量后跳闸的现象。

技术领域

本发明涉及风力发电机组偏航控制的技术领域，尤其是指一种解决风力发电机组偏航空开跳闸的偏航控制方法。

背景技术

现有的风力发电机组多数采用软启动器控制偏航电机启动，实现风力发电机组的偏航对风。当风况恶劣时，例如风切变、风湍流很大，此时如果风向变化需要偏航，当风作用于叶片上的力足够大且与偏航方向相反时，偏航电机很可能无法拖动机舱和叶轮转动，而软启动器不具备改变输入电机扭矩特性，无法通过增加扭矩使机舱和叶轮转动，如果持续一段时间不能拖动机舱和叶轮转动，偏航电机空气开关会因热元件过热跳闸，机组被迫故障停机，停机后风力发电机组不能发电，会损失发电量，造成不必要的经济损失，如果因此用偏航变频器更换掉软启动器，虽然可解决风况恶劣时偏航电机空气开关跳闸的问题，但需要高昂的成本费用和人工费用。

为了解决偏航电机空开跳闸导致风力发电机组被迫停机的问题，考虑到更换硬件需要高昂的成本费用和人工费用，在不更换硬件的情况下，本发明专利通过改变偏航控制策略，解决风力发电机组偏航电机空气开关跳闸的难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种可有效解决风力发电机组偏航空开跳闸的偏航控制方法，该方法在不更换硬件的情况下，通过改变偏航控制策略来解决风力发电机组偏航电机空气开关跳闸的难题，节省了不必要的成本费用和人工费用，挽回了不必要的经济损失。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种解决风力发电机组偏航空开跳闸的偏航控制方法，该方法是在风力发电机组偏航时，根据风速和执行偏航压力半释放指令后的偏航刹车压力作为判断软启动器的动作条件，在风的作用力还不足以克服偏航刹车压力吹动叶轮转动时，通过PLC软件编程命令软启动器控制偏航电机动作，这样就不会发生偏航电机还未动作，机舱就受风作用反转的情况，其中只要偏航电机根据风资源进行了正确的电机选型，偏航电机输出的力比风作用力大，就能够及时拖动机舱和叶轮转动，不会造成偏航电机空气开关跳闸现象；其具体情况如下：

当风力发电机组的控制器判断此时应执行偏航，偏航接触器立即吸合，电磁抱闸延时预设时间松闸，松闸后延时预设时间偏航半释放动作，当偏航半释放动作后的偏航系统压力持续预设时间小于当前实时滤波风速所对应的偏航刹车压力数值时，软启动器动作，且最迟在判断偏航启动后延时预设时间启动软启动器，对软启动器的动作延时做了限制；

当风力发电机组的控制器判断此时机组对风，偏航停止时，软启动器动作立即停止；偏航压力半释放动作延时预设时间，偏航系统建压；偏航接触器延时预设时间断开；电磁抱闸延时预设时间执行抱闸动作。

当遇到风速大且风向变化幅度大时，机组会频繁偏航，此时通过PLC软件编程对每次偏航过后设置偏航时间间隔，间隔的时间根据设定时间内的偏航频率决定，且偏航频率越高，偏航时间间隔越长，以避免偏航电机空气开关热元件因频繁偏航持续积累热量后跳闸的现象；其具体情况如下：

如果判断偏航时距离上一次偏航结束的时间间隔在预设时间内，则对连续的偏航间隔预设时间内次数进行累计，最小为0，最大累计为6；此次偏航结束后，下次偏航最早的时间间隔取决于偏航间隔预设时间内累计的次数对应的下次偏航的时间间隔，如果某次判断偏航时距离上一次偏航结束的时间间隔大于或等于预设时间，则对累计偏航间隔预设时间内的次数进行清零；