專利名稱：風(fēng)電機組防臺風(fēng)運行控制方法、裝置及使用該裝置的機組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
域，具體來說，是一種風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法、裝置及使用該裝 置的風(fēng)力發(fā)電機組。
背景技術(shù)：
在風(fēng)力資源豐富的中國東南沿海地區(qū)，臺風(fēng)發(fā)生非常頻繁，這種惡劣環(huán)境 條件經(jīng)常導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機組(以下簡稱機組)的損壞和故障。臺風(fēng)到來時，機
組結(jié)構(gòu)所受風(fēng)載荷與空氣密度、風(fēng)速有關(guān)；臺風(fēng)時空氣密度極大，風(fēng)力等級有 時達(dá)到16級以上；如果機組不能及時偏航以降低葉片與機搶的受風(fēng)面積，極 易超過設(shè)計載荷極限，使機組乃至整個風(fēng)電場遭到破壞。
為了減小臺風(fēng)的危害，現(xiàn)有技術(shù)中采取了一些避風(fēng)的方法。如中國發(fā)明專 利申請公布說明書公開了 一種"風(fēng)力發(fā)電機組群塔架自動轉(zhuǎn)體對風(fēng)避風(fēng)方法" (申請?zhí)?00710072503.X),將塔架做成由三部分組成的組合型， 一為固定 塔架基座，二為帽型經(jīng)緯旋轉(zhuǎn)平臺，三為對稱平面幾何型塔架。帽型經(jīng)緯旋轉(zhuǎn) 平臺套裝在固定塔架基座的上部，并可自由水平旋轉(zhuǎn)即經(jīng)度旋轉(zhuǎn)；在帽型經(jīng)緯 旋轉(zhuǎn)平臺的側(cè)面裝有水平筒型軸承座，水平筒型軸承座內(nèi)的軸，可以垂直旋轉(zhuǎn) 即綿度旋轉(zhuǎn)；綽度旋轉(zhuǎn)軸位于對稱平面幾何型塔架的對稱中心線上。機組群塔 架受風(fēng)力吹動時，自動以經(jīng)度旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)體對風(fēng)；超強風(fēng)力吹動時，自動繞煒 度旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)傾倒避風(fēng)。該種機組可以自動旋轉(zhuǎn)避風(fēng)，但在超強陣風(fēng)作用瞬間， 機搶及葉片可能來不及進(jìn)行偏航或俯仰動作，使得機搶及葉片仍承受較大的受 風(fēng)面積，即受到較大的沖擊載荷；此時，機組所受的風(fēng)載荷、葉根彎矩及傾覆 力矩就可能超出設(shè)計范圍，從而導(dǎo)致機組的損壞。
可見，現(xiàn)有機組及其運行控制方法，不能完全滿足防臺風(fēng)的要求。因此， 有必要設(shè)計一種新的風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法，以減小臺風(fēng)給機組 乃至整個風(fēng)電場帶來的損失。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法，臺風(fēng)來 襲時，可最大限度減小葉片與機艙的受風(fēng)面積，降低機組所受的風(fēng)載荷、葉根 彎矩及傾覆力矩，保護機組免遭破壞。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種風(fēng)力發(fā) 電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置，及使用該裝置的風(fēng)力發(fā)電機組。
為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方
法，其技術(shù)方案是，包括以下步驟 包括以下步驟 10)接收臺風(fēng)預(yù)報信號； 20)在臺風(fēng)來臨之前，葉片順槳； 30)控制才幾搶主動偏4元； 40)判斷機搶尾部是否對風(fēng)，
若是，進(jìn)入步驟50);
若否，返回步驟30); 50)釋放偏航剎車，并停機；
60)臺風(fēng)來襲，依靠葉片的氣動力矩實現(xiàn)機搶自由偏航； 70)通過葉片的尾舵作用，不斷調(diào)整機搶尾部的迎風(fēng)角度。 進(jìn)一步地改進(jìn)方案是，在所述步驟20)與所述步驟30)之間，還包括以 下步驟
21 )控制風(fēng)輪中某葉片停靠在風(fēng)輪圓周的最低點附近。 所述步驟21)具體為
211) 判斷風(fēng)輪轉(zhuǎn)速是否降低至設(shè)定的較低轉(zhuǎn)速，若是，進(jìn)入步驟212);
212) 實時獲取風(fēng)輪轉(zhuǎn)速信號及葉片的位置信號；
213) 判斷是否達(dá)到液壓剎車時機，所述液壓剎車時機為，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速達(dá)到 設(shè)定的臨界液壓剎車轉(zhuǎn)速，并且，某葉片距風(fēng)輪圓周最低點的角度接近臨界液 壓剎車角度，
若是，進(jìn)入步驟214);
若否，返回步驟212); 214)啟動液壓剎車，使風(fēng)輪中某葉片?？吭陲L(fēng)輪圓周的最低點附近。 所述步驟212)中
通過風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的轉(zhuǎn)速傳感器獲取風(fēng)輪轉(zhuǎn)速信號；
通過軟件方式或硬件方式獲取葉片的位置信號。
所述軟件方式為
設(shè)定臨界液壓剎車轉(zhuǎn)速； 計算剎車停轉(zhuǎn)時間；
計算風(fēng)輪轉(zhuǎn)過角度；
計算葉片距風(fēng)輪圓周最低點的角度。
所述硬件方式為
通過風(fēng)輪圓周最低點位置上設(shè)置的位置傳感器，獲取葉片距風(fēng)輪圓周最低 點的角度。
保持所述液壓剎車的剎車力不變。
或者，通過壓力調(diào)節(jié)器閉環(huán)控制液壓剎車的剎車力。
本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置，其技術(shù)方案是，包括
轉(zhuǎn)速傳感器，設(shè)置在風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸上，用于檢測并輸出風(fēng)輪轉(zhuǎn)速信號；
位置傳感器，設(shè)置在風(fēng)輪圓周的最低點位置，用于檢測并輸出葉片距風(fēng)輪 圓周最低點的角度信號；
控制器，用于接收臺風(fēng)預(yù)報信號及各種傳感器的檢測信號，根據(jù)預(yù)定的控 制策略，發(fā)出相關(guān)的控制指令，所述控制器還存儲與控制有關(guān)的參數(shù)；
臺風(fēng)將臨時，該風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置啟動，所述控制器發(fā) 出葉片順槳指令，實現(xiàn)氣動剎車；在風(fēng)輪轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定的臨界液壓剎車轉(zhuǎn)速， 且某葉片距風(fēng)輪圓周最低點的角度接近臨界液壓剎車角度時，所述控制器發(fā)出 液壓剎車指令；在某葉片?？吭陲L(fēng)輪圓周最低點附近時，所述控制器發(fā)出主動 偏航指令；在機搶尾部對風(fēng)時，所述控制器發(fā)出釋放偏航剎車指令及停機指令； 臺風(fēng)來襲時，依靠葉片的氣動力矩實現(xiàn)機搶自由偏航；并且，通過葉片的尾舵
作用，不斷調(diào)整機搶尾部的迎風(fēng)角度。
本發(fā)明提供的風(fēng)力發(fā)電機組，使用上述風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明用于風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法，可有
效地降低臺風(fēng)的影響，防止機組遭受破壞，具體是
臺風(fēng)將臨時，葉片順槳，控制機搶主動偏航，使機艙頭部旋轉(zhuǎn)至下風(fēng)向， 釋放偏航剎車，并停機。臺風(fēng)來襲時,若風(fēng)向改變，葉片兩側(cè)所受的風(fēng)載荷失 去平衡；在葉片氣動力矩作用下，機搶自由偏航，使得葉片兩側(cè)所受的風(fēng)載荷 恢復(fù)平衡；由此，使機搶尾部始終對風(fēng)，最大限度地減小機搶及葉片的受風(fēng)面 積。此時，通過葉片的尾舵作用，不斷調(diào)整機搶尾部的迎風(fēng)角度，減小機組在 臺風(fēng)中所受的風(fēng)載荷、葉根彎矩及傾覆力矩，保證機組所受的風(fēng)載荷、葉根彎 矩及傾覆力矩不超出設(shè)計范圍，減小臺風(fēng)對機組的整機影響，有效防止機組遭 受破壞，實現(xiàn)防臺風(fēng)之目的。
特別地，利用力矩的傳遞，通過機械的方式，實現(xiàn)機組的防臺風(fēng)性能；通 過上述方式，無需提供備用電源，也無需電氣控制，可提高防臺風(fēng)的經(jīng)濟性。
進(jìn)一步地，通過風(fēng)輪主動剎車，控制葉片?？课恢?，使其中一只葉片剎車 ?？吭陲L(fēng)輪圓周最低點附近減小葉片承受的最高葉根彎矩，保護葉片免受損 壞；在機搶頭部旋轉(zhuǎn)至下風(fēng)向后，最低點葉片位于塔筒遮擋面積內(nèi)，利用塔筒 遮擋進(jìn)一步保護最低點葉片。
本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置，葉片位置傳感器的安裝， 葉片?？拷嵌鹊木_定位，機搶頭部旋轉(zhuǎn)至下風(fēng)向，偏航剎車釋放都很容易實 現(xiàn)，其易于推廣，前景較好。
使用該防臺風(fēng)的運行控制裝置的風(fēng)力發(fā)電機組，在臺風(fēng)來襲時，可最大限 度減小葉片與機搶的受風(fēng)面積，降低機組所受的風(fēng)載荷、葉根彎矩及傾覆力矩， 保護纟幾組免遭-皮壞。


圖l是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法第一實施例的流程圖； 圖2是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法第二實施例的流程圖3是圖2中葉片停靠位置的控制實例流程圖4是圖3中獲取葉片位置信號的一個實例，該實例中，葉片位置信號通過 軟件方式獲得；
圖5是圖3中獲取葉片位置信號的又一個實例，該實例中，葉片位置信號通 過硬件方式獲得。
圖6是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置的方塊圖。
具體實施例方式
本發(fā)聽的基本構(gòu)思是臺風(fēng)將臨時，葉片順槳，控制機搶主動偏航，使機 艙頭部旋轉(zhuǎn)至下風(fēng)向，釋放偏航剎車并停機；臺風(fēng)來襲時，利用葉片氣動力矩 作用，使機搶自由偏航，保證機搶尾部始終對風(fēng)，同時，通過葉片的尾舵作用， 不斷調(diào)整機艙尾部的迎風(fēng)角度。
下面結(jié)合實施例與附圖具體說明。
請參考圖l，該圖是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法第一實施 例的流程圖。該實施例包括以下步驟 S100、接收臺風(fēng)預(yù)l艮信號。 在收到臺風(fēng)預(yù)^^艮時，啟動下一步的控制程序。 SllO、在臺風(fēng)來臨之前，葉片順槳。
通過葉片順槳，實現(xiàn)氣動剎車之目的，使得風(fēng)輪轉(zhuǎn)速迅速降低至設(shè)定的較 低轉(zhuǎn)速oo 1。
S120、控制機搶主動偏航。
在風(fēng)輪轉(zhuǎn)速較低的情況下，機搶主動偏航一定角度，使機搶頭部旋轉(zhuǎn)至下 風(fēng)向避風(fēng)。
S130、判斷機搶尾部是否對風(fēng)，
若是，進(jìn)入步驟S140;
若否，返回步驟S120。 在機搶尾部對風(fēng)時，表明機搶頭部已偏航至下風(fēng)向，可以進(jìn)入自由偏航階段。
S140、釋放偏航剎車，并停機。
釋放偏航剎車并停機，為機搶自由偏航的必要條件，否則，機艙無法自由 偏航。
S150、臺風(fēng)來襲，依靠葉片的氣動力矩實現(xiàn)機艙自由偏航。 臺風(fēng)來臨后，若臺風(fēng)方向改變，導(dǎo)致葉片兩側(cè)受到的風(fēng)載荷失去平衡，由 于葉片氣動力矩作用，機搶自由偏航，使葉片兩側(cè)受到的風(fēng)載荷恢復(fù)平衡。由 此，使得機搶尾部始終對風(fēng)，最大限度地減小機搶及葉片的受風(fēng)面積，從而減 小其所受的風(fēng)載荷。
S160、通過葉片的尾舵作用，不斷調(diào)整機搶尾部的迎風(fēng)角度。 通過不斷地調(diào)整機搶尾部的迎風(fēng)角度，可減小機組在臺風(fēng)中所受的風(fēng)載 荷、葉根彎矩及傾覆力矩，保證機組所受的風(fēng)載荷、葉根彎矩及傾覆力矩不超 出設(shè)計范圍，減小臺風(fēng)對機組的整機影響，有效防止機組遭受破壞，實現(xiàn)防臺 風(fēng)之目的。
特別地，利用力矩的傳遞，通過機械的方式，實現(xiàn)機組的防臺風(fēng)性能；通 過上述方式，無需提供備用電源，也無需電氣控制，可提高防臺風(fēng)的經(jīng)濟性。
本發(fā)明還可進(jìn)一步進(jìn)行改進(jìn)，筒述如下
請參考圖2，該圖是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法第二實施 例的流程圖。在該實施例中，在葉片順槳及主動偏航步驟之間，還包括了控制 葉片?？课恢玫倪^程，以便進(jìn)一步保護機組免遭破壞，具體包括以下步驟
S200、開始。
S210、接收臺風(fēng)預(yù)報信號。
S220、在臺風(fēng)來臨之前，葉片順槳。
S230、控制風(fēng)輪中某葉片停靠在風(fēng)輪圓周的最低點附近。
通過風(fēng)輪主動剎車，控制葉片?？课恢?，使其中一只葉片剎車?？吭陲L(fēng)輪 圓周最低點附近減小葉片承受的最高葉根彎矩，保護葉片免受損壞；在機搶 頭部旋轉(zhuǎn)至下風(fēng)向后，最低點葉片位于塔筒遮擋面積內(nèi)，利用塔筒遮擋進(jìn)一步 保護最低點葉片。
S240、控制才幾艙主動偏力元。
S250、判斷機搶尾部是否對風(fēng)，
若是，進(jìn)入步驟S260;
若否，返回步驟S240。 S260、釋放偏航剎車，并停機。
S270、臺風(fēng)來臨，依靠葉片的氣動力矩實現(xiàn)機搶自由偏航。 S280、通過葉片的尾舵作用，不斷調(diào)整機搶尾部的迎風(fēng)角度。 S290、結(jié)束。
在本實施例中，優(yōu)選地，通過4企測風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，控制風(fēng)輪剎車啟動時間，實 現(xiàn)葉片的精確定位在風(fēng)輪圓周最低點附近，以便減輕葉片所受的風(fēng)載荷，具體 如下所述。
請參考圖3，該圖是圖2中葉片?？课恢玫目刂茖嵗鞒虉D。其包括以下步
驟，
5221、 判斷風(fēng)輪轉(zhuǎn)速是否降低至設(shè)定的較低轉(zhuǎn)速，若是，進(jìn)入S222步驟。 當(dāng)風(fēng)速大于極限風(fēng)速時，機組執(zhí)行葉片順槳，實現(xiàn)氣動剎車，使風(fēng)輪轉(zhuǎn)速
CO迅速降低至較低轉(zhuǎn)速Q(mào))l。當(dāng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速降低至設(shè)定的較低轉(zhuǎn)速(ol時，即可對 葉片?？课恢眠M(jìn)行控制。
5222、 實時獲取風(fēng)輪轉(zhuǎn)速及葉片的位置信號。
獲取風(fēng)輪轉(zhuǎn)速Q(mào))及葉片的位置信號，在于選擇恰當(dāng)?shù)囊簤簞x車時機，保 證葉片?？课恢玫木_定位。其中，葉片的位置可用葉片距風(fēng)輪圓周最低點的 角度e表征，若葉片位于風(fēng)輪圓周最低點，則0=0°。
5223、 判斷是否達(dá)到液壓剎車時機，即是否滿足以下條件，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速(o達(dá) 到設(shè)定的臨界液壓剎車轉(zhuǎn)速Q(mào))2 ( 2<0)1 ),并且，葉片距風(fēng)輪圓周最低點的角
度e接近臨界液壓剎車角度0*,
若是，進(jìn)入S224步驟； 若否，返回S222步驟。 在滿足該一條件時，即表明已進(jìn)入最佳的液壓剎車時機，以便使葉片?？?在指定位置。
5224、 啟動液壓剎車，使風(fēng)輪中某葉片?？吭谥付ㄎ恢?。
液壓剎車作用后，可使風(fēng)輪即刻停止轉(zhuǎn)動，保證葉片精確定位在指定位置， 也就是風(fēng)輪圓周的最低點附近。
對于三葉片風(fēng)機而言，風(fēng)輪中的某一葉片?？吭陲L(fēng)輪圓周最低點附近，三 葉片呈Y形分布，在同等風(fēng)速下，能顯著減小葉片承受的最高葉根彎矩，有 效保護葉片免受損壞。當(dāng)然，對于單葉片、雙葉片風(fēng)機而言，控制葉片?？拷?度也可起到同樣的效果，在此不再贅述。
該實施例中，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速Q(mào))可通過轉(zhuǎn)速傳感器的檢測得到，葉片的位置信 號既可以釆用軟件方式獲取，也可通過硬件方式獲取，簡述如下
請參考圖4，該是圖3中獲取葉片位置信號的一個實例，該實例中，葉片位
置信號通過軟件方式獲得。如圖4所示，包括以下步驟
52221、 設(shè)定臨界液壓剎車轉(zhuǎn)速G)2。
一般地臨界液壓剎車轉(zhuǎn)速Q(mào))2遠(yuǎn)小于rol ，以減小液壓剎車時的慣性。
52222、 計算剎車停轉(zhuǎn)時間T。
根據(jù)剎車力的大小，計算出風(fēng)輪加速度a (a<0);同時根據(jù)風(fēng)輪加速度a 及風(fēng)輪轉(zhuǎn)速o),即刻計算出剎車停轉(zhuǎn)時間T。
52223、 計算風(fēng)輪轉(zhuǎn)過角度0j。
根據(jù)風(fēng)輪加速度a、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速co及剎車停轉(zhuǎn)時間T,即可計算出風(fēng)輪轉(zhuǎn)過角
52224、 計算風(fēng)輪某一葉片距風(fēng)輪圓周最低點的角度e。 根據(jù)計算風(fēng)輪某一葉片風(fēng)輪圓周最低點的初始角度00、風(fēng)輪轉(zhuǎn)過角度e!,
即可計算出風(fēng)輪轉(zhuǎn)過角度e,即e二e廣e。。
此外，也可采用硬件方式獲取葉片的位置信號，以下簡要進(jìn)行說明。
請參考圖5，該圖是圖3中獲取葉片位置信號的又一個實例，該實例中，葉 片位置信號通過硬件方式獲得。如圖5所示，風(fēng)輪1的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置轉(zhuǎn)速傳感器3， 用于檢測并輸出風(fēng)輪轉(zhuǎn)速Q(mào));風(fēng)輪1圓周的最低點上設(shè)置位置傳感器4，用于檢 測并輸出風(fēng)輪某葉片距風(fēng)輪圓周最低點的角度e。將風(fēng)輪轉(zhuǎn)速ca、葉片距風(fēng)輪
圓周最低點的角度e輸入到控制器，由控制器直接對液壓剎車時機進(jìn)行判斷， 可以提高效率。
在上述實施例中，液壓剎車可在剎車力不變的情況下實現(xiàn)定位停機，其為
開環(huán)控制；當(dāng)然，也可以通過壓力調(diào)節(jié)器控制液壓剎車的剎車力大小，以便形
成閉環(huán)控制，實現(xiàn)葉片的精確定位。
下面對本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置進(jìn)行說明。
請參考圖6,該圖是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置的方塊圖。 該裝置包括轉(zhuǎn)速傳感器3，設(shè)置于風(fēng)輪l的轉(zhuǎn)軸上，用于檢測并輸出風(fēng)輪轉(zhuǎn)速 信號；位置傳感器4，設(shè)置于風(fēng)輪l的圓周的最低點上，用于檢測并輸出風(fēng)輪l 葉片2位置信號，具體為葉片2距風(fēng)輪1圓周最低點的角度信號；控制器5，接收 臺風(fēng)預(yù)報信號及各種傳感器的檢測信號，根據(jù)預(yù)定的控制策略，發(fā)出相應(yīng)的控 制指令，所述控制器5還存儲有與控制有關(guān)的參數(shù)。
臺風(fēng)將臨時，該風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置啟動，所述控制器5 發(fā)出葉片順槳指令，實現(xiàn)氣動剎車；在風(fēng)輪轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定的臨界液壓剎車轉(zhuǎn)速， 且某葉片距風(fēng)輪圓周最低點的角度接近臨界液壓剎車角度時，所述控制器發(fā)出 液壓剎車指令；在某葉片停靠在風(fēng)輪圓周最低點附近時，所述控制器發(fā)出主動 偏航指令；在機搶尾部對風(fēng)時，所述控制器發(fā)出釋放偏航剎車指令及停機指令； 臺風(fēng)來襲時，依靠葉片的氣動力矩實現(xiàn)機搶自由偏航；并且，通過葉片的尾舵 作用，不斷調(diào)整機搶尾部的迎風(fēng)角度。
該風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置中，葉片位置傳感器的安裝，葉片 ?？拷嵌鹊木_定位，機搶頭部旋轉(zhuǎn)至下風(fēng)向，偏航剎車釋放都很容易實現(xiàn)， 易于推廣，前景較好。
使用該防臺風(fēng)的運行控制裝置的風(fēng)力發(fā)電機組，在臺風(fēng)來襲時，可最大限 度減小葉片與機搶的受風(fēng)面積，降低機組所受的風(fēng)載荷、葉根彎矩及傾覆力矩， 保護纟幾組免遭》皮壞。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實施方式 不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為 準(zhǔn)。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)， 還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1、一種風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法，其特征在于，包括以下步驟10)接收臺風(fēng)預(yù)報信號；20)在臺風(fēng)來臨之前，葉片順槳；30)控制機艙主動偏航；40)判斷機艙尾部是否對風(fēng)，若是，進(jìn)入步驟50)；若否，返回步驟30)； 50)釋放偏航剎車，并停機； 60)臺風(fēng)來襲，依靠葉片的氣動力矩實現(xiàn)機艙自由偏航； 70)通過葉片的尾舵作用，不斷調(diào)整機艙尾部的迎風(fēng)角度。
2、 如權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法，其特征在 于，在所述步驟20)與所述步驟30)之間，還包括以下步驟21 )控制風(fēng)輪中某葉片停靠在風(fēng)輪圓周的最低點附近。
3、 如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法，其特征在 于，所述步驟21)具體為211) 判斷風(fēng)輪轉(zhuǎn)速是否降低至設(shè)定的較低轉(zhuǎn)速，若是，進(jìn)入步驟212);212) 實時獲取風(fēng)輪轉(zhuǎn)速信號及葉片的位置信號；213) 判斷是否達(dá)到液壓剎車時機，所述液壓剎車時機為，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速達(dá)到 設(shè)定的臨界液壓剎車轉(zhuǎn)速，并且，某葉片距風(fēng)輪圓周最低點的角度接近臨界 液壓剎車角度，若是，進(jìn)入步驟214); 若否，返回步驟212);214) 啟動液壓剎車，使風(fēng)輪中某葉片?？吭陲L(fēng)輪圓周的最低點附近。
4、 如權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法，其特征在 于，所述步驟212)中 通過風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸上設(shè)置的轉(zhuǎn)速傳感器獲取風(fēng)輪轉(zhuǎn)速信號； 通過軟件方式或硬件方式獲取葉片的位置信號。
5、 如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法，其特征在 于，所述軟件方式為設(shè)定臨界液壓剎車轉(zhuǎn)速； 計算剎車停轉(zhuǎn)時間；計算風(fēng)輪轉(zhuǎn)過角度；計算葉片距風(fēng)輪圓周最低點的角度。
6、 如權(quán)利要求4所述的風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法，其特征在 于，所硬件方式為通過風(fēng)輪圓周最低點位置上設(shè)置的位置傳感器，獲取葉片距風(fēng)輪圓周最 j氐點的角度。
7、 如權(quán)利要求3-6任一項所述的風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法， 其特征在于，保持所述液壓剎車的剎車力不變。
8、 如權(quán)利要求3-6任一項所述的風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法， 其特征在于，通過壓力調(diào)節(jié)器閉環(huán)控制液壓剎車的剎車力。
9、 一種風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置，其特征在于，包括 轉(zhuǎn)速傳感器，設(shè)置在風(fēng)輪轉(zhuǎn)軸上，用于檢測并輸出風(fēng)輪轉(zhuǎn)速信號； 位置傳感器，設(shè)置在風(fēng)輪圓周的最低點位置，用于檢測并輸出葉片距風(fēng)輪圓周最低點的角度信號；控制器，用于接收臺風(fēng)預(yù)報信號及各種傳感器的檢測信號，根據(jù)預(yù)定的 控制策略，發(fā)出相關(guān)的控制指令，所述控制器還存儲與控制有關(guān)的參數(shù)；臺風(fēng)將臨時，該風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的控制裝置啟動，所述控制器發(fā)出 葉片順槳指令，實現(xiàn)氣動剎車；在風(fēng)輪轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定的臨界液壓剎車轉(zhuǎn)速， 且某葉片距風(fēng)輪圓周最低點的角度接近臨界液壓剎車角度時，所述控制器發(fā) 出液壓剎車指令；在某葉片停靠在風(fēng)輪圓周最低點附近時，所述控制器發(fā)出 主動偏航指令；在機搶尾部對風(fēng)時，所述控制器發(fā)出釋放偏航剎車指令及停 機指令；臺風(fēng)來襲時，依靠葉片的氣動力矩實現(xiàn)機搶自由偏航；并且，通過 葉片的尾舵作用，不斷調(diào)整機搶尾部的迎風(fēng)角度。
10、 一種風(fēng)力發(fā)電機組，其特征在于，使用如權(quán)利要求9所述的風(fēng)力發(fā) 電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開一種風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制方法，包括接收臺風(fēng)預(yù)報信號；在臺風(fēng)來臨之前，葉片順槳，控制機艙主動偏航，使機艙尾部對風(fēng)，釋放偏航剎車并停機；臺風(fēng)來襲時，通過葉片的尾舵作用，不斷調(diào)整機艙尾部的迎風(fēng)角度，實現(xiàn)機艙隨風(fēng)向自由偏航。因臺風(fēng)來襲前，葉片順槳，通過控制機艙主動偏航，使機艙頭部旋轉(zhuǎn)至臺風(fēng)將臨的下風(fēng)向，為機艙通過葉片尾舵自由偏航做好準(zhǔn)備；臺風(fēng)來襲時，依靠葉片受到的氣動力矩實現(xiàn)機艙自由偏航，并通過葉片尾舵作用不斷調(diào)整機艙尾部的迎風(fēng)角度，以減小機組所受的風(fēng)載荷、葉根彎矩及傾覆力矩，防止機組遭受破壞。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還公開一種風(fēng)力發(fā)電機組防臺風(fēng)的運行控制裝置及使用該裝置的風(fēng)力發(fā)電機組。
文檔編號F03D7/04GK101363404SQ200810042960
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者劉萬輝, 王廣良, 杰 胡, 陳修強 申請人:三一電氣有限責(zé)任公司