[发明专利]一种风电机组叶片卡桨故障识别与卡桨故障排除的控制方法及系统

说明书

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风电机组叶片卡桨故障识别与故障排除的控制方法及其控制系统。本发明引入卡桨故障因子，根据所获得的变桨运行参数，确定当前风电机组桨叶是否发生卡桨故障，所述卡桨故障因子包括卡桨当前时刻顺桨角度值、卡桨当前时刻顺桨速度、卡桨当前时刻顺桨加速度、顺桨时期平均速度与顺桨时期平均加速度。通过判断上述卡桨故障因子是否落入相应预设值区间，和/或基于时延性卡桨状态信息，确定风电机组是否发生卡桨故障，并决定是否需要重启主控系统。相比于现有的评价方法单一、卡桨识别准确度低、风能利用率不高的问题，本发明提高了卡桨识别准确度，减少不必要的停机维护，也最终增加了功率输出。

技术领域

本发明属于风力发电技术领域，尤其涉及一种风电机组叶片卡桨故障识别与卡桨故障排除的控制方法、控制系统，以及一种风电机组叶片卡桨故障识别与增加功率输出的方法、装置。

背景技术

风电机组变桨系统是风电机组的重要组成部分，其主要功能是：在风电机组正常运行时，根据风速的变化调节桨叶的桨距角，实现功率调节和在风力发电机组出现故障时，快速顺桨至停机位置，以保证风电机组的安全。

而变桨系统通常是由变桨控制系统向变桨驱动装置发送变桨或顺桨指令，以使叶片自动调整桨距角，但在运行过程中，叶片会出现不期望的卡桨故障，这会直接导致顺桨或变桨不到位，影响风电机组功率输出，甚至在紧急停机时因无法完成顺桨而给机组带来极大安全隐患。

现有的判定叶片卡桨通常是直接通过判断变桨角度是否达到预设的顺桨角度值，但该评价方法单一，无法准确识别卡桨信号并确定卡桨故障，导致卡桨识别准确度低、风能利用率不高、功率输出较低的问题。

本发明设计风电机组叶片卡桨故障识别与卡桨故障排除的控制方法及系统来解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的上述缺陷，本发明采用以下技术方案来实现。

一种风电机组叶片卡桨故障识别与卡桨故障排除的控制方法，且该方法基于变桨驱动器故障的叶片卡桨识别，所述风电机组,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系统和变桨控制系统，包括如下步骤：

若卡桨当前时刻顺桨角度值未落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，则判定为当前叶片发生卡桨故障；

若卡桨当前时刻顺桨角度值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，则判断卡桨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；若卡桨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；

若卡桨当前时刻顺桨速度值落入第一预设瞬时顺桨速度值区间，但未落入第二预设瞬时顺桨速度值区间，则判断当前时刻顺桨加速度值是否落入预设瞬时顺桨加速度区间；若当前时刻顺桨加速度值未落入预设瞬时顺桨加速度值区间，则判定为当前叶片发生卡桨故障；否则，判定当前叶片不发生卡桨故障；

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，所述第二预设瞬时顺桨速度值区间包含于所述第一预设瞬时顺桨速度值区间之内；所述卡桨当前时刻顺桨角度值为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止时的桨距角，所述当前时刻顺桨速度值与当前时刻顺桨加速度值分别为变桨/顺桨动作完成时或者因卡桨而使变桨/顺桨动作中止瞬间的顺桨速度和顺桨加速度；当判定所述风电机组叶片发生卡桨故障时，则变桨控制系统发送指令以重启所述变桨驱动系统；否则，风电机组及其变桨系统正常运行。

作为本技术的进一步改进，所述卡桨当前时刻顺桨角度值落入第一预设瞬时顺桨角度值区间，包括了落入该区间的端点位置；并且所述第二预设瞬时顺桨速度值区间小于所述第一预设瞬时顺桨速度值区间。