[发明专利]一种风电机组提高风能利用率的控制方法及其控制系统

权利要求书

1.一种风电机组提高风能利用率的控制方法，其特征在于：所述风电机组包括叶片和变桨系统，所述变桨系统包括变桨驱动器和变桨驱动主控系统，包括如下步骤：

叶片卡桨判定：若至少一个叶片的变桨桨距角未落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，则判定为该叶片发生卡桨故障；若所述叶片的变桨桨距角落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，但未落入第二预设瞬时顺桨角度值区间，则判定当前时刻顺桨速度值是否落入第一预设瞬时顺桨速度区间，若所述当前时刻顺桨速度值未落入第一预设瞬时顺桨速度值区间，则判定为当前叶片发生卡桨故障；否则，则判定叶片未发生卡桨；其中，所述第二预设瞬时顺桨角度值区间包含于所述第一预设瞬时顺桨角度值区间之内，且所述第二预设瞬时顺桨角度值区间小于所述第一预设瞬时顺桨角度值区间；

叶片卡桨故障排除：若至少一个叶片卡桨，且无至少一个叶片发生延时性卡桨，则向发生卡桨的叶片的变桨驱动主控系统发送复位指令；若复位动作完成后，所述叶片继续卡桨，则由变桨驱动主控系统向变桨驱动器发送自动重启指令，若自动重启失败或者所述叶片继续卡桨，则由风电机组控制系统发送停机信号并手动重启所述变桨驱动器；若所述复位动作完成后，所述叶片由卡桨转换为延时性卡桨，则继续正常变桨/顺桨，此时不对所述变桨驱动器发送复位或重启指令；

若至少一个叶片卡桨，且还有至少一个叶片发生延时性卡桨，则向发生卡桨的叶片的变桨驱动主控系统发送复位指令，而同时不对发生延时性卡桨的叶片的变桨驱动主控系统发送复位指令；若所述复位动作完成后，该卡桨的叶片继续卡桨，则由其变桨驱动主控系统向其对应的变桨驱动器发送自动重启指令，若自动重启失败或者所述叶片继续卡桨，则由风电机组控制系统发送停机信号并手动重启所述变桨驱动器；若复位动作完成后，叶片由卡桨转换为延时性卡桨，则继续正常变桨/顺桨，此时不对所述变桨驱动器发送复位或重启指令；

若仅有至少一个叶片发生延时性卡桨，则不对该叶片的变桨驱动器发送复位或重启指令，并使其继续正常变桨/顺桨；

其中，所述延时性卡桨指当前时刻叶片处于卡桨状态，同时已完成顺桨/变桨动作，但因为在该顺桨/变桨动作期间受到持续的或断续的不期望阻力或不期望推力而会产生未来时刻的预期卡桨故障；所述叶片处于卡桨状态指该叶片的变桨驱动器发生故障而使该叶片发生卡桨故障。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：在叶片卡桨判定步骤中，所述变桨桨距角为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的桨距角；所述当前时刻顺桨速度值为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的瞬时速度。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于：对叶片预期卡桨风险进行判断；若至少一个叶片在当前变桨/顺桨周期以及下一变桨/顺桨周期内至少发生一次卡桨故障和一次延时性卡桨，或者两次卡桨故障，则该叶片预期卡桨风险为高；若至少一个叶片在当前变桨/顺桨周期以及下一变桨/顺桨周期内均发生延时性卡桨，或者仅一次卡桨故障同时无延时性卡桨，则该叶片预期卡桨风险为中；若至少一个叶片在当前变桨/顺桨周期以及下一变桨/顺桨周期内仅发生一次延时性卡桨，则该叶片预期卡桨风险为低；若至少一个叶片在当前变桨/顺桨周期以及下一变桨/顺桨周期内均未发生卡桨故障和延时性卡桨，则该叶片预期卡桨风险为无。

4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：当所述叶片预期卡桨风险为高时，对该叶片变桨状态进行实时跟踪，在下一变桨周期内获取该叶片的变桨平均速度值，若该变桨平均速度值未落入第一预设平均速度区间，则由该叶片的变桨驱动主控系统向相应变桨驱动器发送自动重启指令。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：当所述叶片预期卡桨风险为中时，对该叶片变桨状态进行实时跟踪，在下一变桨周期内获取该叶片的变桨平均速度值，若该变桨平均速度值未落入第二预设平均速度区间，则由该叶片的变桨驱动主控系统向相应变桨驱动器发送自动重启指令；所述第一预设平均速度区间包含于所述第二预设平均速度区间内，且所述第一预设平均速度区间小于或等于所述第二预设平均速度区间。