[发明专利]风电机组叶片净空动态控制方法及系统

说明书

风电机组叶片净空动态控制方法及系统，在风电机组正常运行时进行动态控制，其特征在于:根据叶根部载荷及风电机组运行变量，实时调整风电机组的运行特性，以减小叶片受到的推力载荷，实现对叶片净空的动态控制。本发明在风电机组正常运行时根据叶根部载荷及风电机组运行变量，实时调整风电机组的运行特性，以减小叶片受到的推力载荷，实现对叶片净空的动态控制，在保证风电机组稳定运行的基础上减小叶片推力载荷，防止叶片净空减小，从而保持风电机组正常运行，减小不必要的设计成本以及停机电量损失，保证了控制的准确性，减小误动作。

技术领域

本发明涉及一种风电机组叶片净空动态控制方法及系统，属于风电机组的叶片净空控制技术领域。

背景技术

叶片净空实际指的是叶片叶尖与塔筒表面的最小间隙（Blade Tip to TowerClearance)，GL认证规范要求：该最小间隙在机组运行过程中，不得小于叶片未变形状态时的30%。在整机运行工况中，叶片净空最小值通常出现在额定附近，但还没有开始调接桨距角的情况下，叶片受到的推力最大，叶片延机组轴线方向向后产生的弯曲变形最大，机舱也会出现一个较大的位移以及向前的点头动作，继而使得使叶片的叶尖距离塔筒的距离最小。严重情况下会出现叶片扫塔，危及机组安全以及人身安全。大功率、长叶片的风电机组因其技术特性使得叶片净空问题愈加突出，针对该问题的通常的解决方案可能有:1)、叶片加强，增加叶片刚度；2）、主动停机；3）、增加叶片锥角、仰角。其缺陷也十分明显：大大增加设计成本，损失风电机组发电性能。

随着风电技术的发展，风电机组单机容量的不断增大，叶片的长度不断加长，叶片重量越来越轻，愈发柔软的叶片必然使得风电机组叶片叶尖与塔筒的净空越来越难满足开发要求(风电机组叶尖与塔筒壁的最小距离)。而一旦高速旋转的叶尖与风电机组塔筒发生碰撞，风电机组将面临机毁塔倒的风险，造成巨大的财产损失，甚至危及生命安全。

检索到的相关专利文献有：

1.CN 201911139614.7，一种用于风力发电机组主动控制叶片净空的方法；

2.CN 202011542686.9，一种基于载荷检测的风电机组叶片净空控制方法；

3.CN 202011525437.9，一种解决风力发电机组塔架净空问题的控制方法与模块。

发明内容

本发明提供的风电机组叶片净空动态控制方法及系统，在风电机组正常运行时根据叶根部载荷及风电机组运行变量，实时调整风电机组的运行特性，以减小叶片受到的推力载荷，实现对叶片净空的动态控制，在保证风电机组稳定运行的基础上减小叶片推力载荷，防止叶片净空减小，从而保持风电机组正常运行，减小不必要的设计成本以及停机电量损失，保证了控制的准确性，减小误动作。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

风电机组叶片净空动态控制方法，在风电机组正常运行时进行动态控制，其特征在于:根据叶根部载荷及风电机组运行变量，实时调整风电机组的运行特性，以减小叶片受到的推力载荷，实现对叶片净空的动态控制。

优选的，具体包括以下步骤：

S1:采集叶片的叶根部载荷以及风电机组运行变量的实时数据；

S2:将采集到的数据与预设的相应阀值进行对比分析，判断是否进行叶片净空动态控制，如是则进行下一步，否则风电机组继续正常运行控制；

S3:实时调整风电机机组的运行特性，减小叶片所受推力载荷以进行叶片净空动态控制；

S4:当S1采集到的数据持续小于预设的相应阀值，则结束叶片净空动态控制，恢复风电机组正常运行控制。

优选的，“采集叶片的叶根部载荷的实时数据”是指在风电机组的控制系统中连接采集模块,采集叶根部推力承载位置的载荷传感器的实时感应数据。