專利名稱：一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法
—種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法。
背景技術(shù)：
隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量的逐漸增大，風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)組部件朝著大型化發(fā)展。目前兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由1.5MW、2.0MW,2.5MW以及發(fā)展到6.0MW，甚至10MW，對(duì)機(jī)組部件要求越來(lái)越高。風(fēng)電塔架在發(fā)展的過(guò)程中，尺寸變大、重量上升，從而使得成本上升、固有頻率下降。同時(shí)，機(jī)組的葉輪直徑越來(lái)越大，機(jī)組的運(yùn)行轉(zhuǎn)速也越來(lái)越低、運(yùn)行范圍越來(lái)越小。因此，在這兩種因素的交錯(cuò)發(fā)展下，塔架固有頻率與機(jī)組的運(yùn)行的激振頻率發(fā)生共振的概率越來(lái)越大。因此，綜合考慮到機(jī)組的整體性能、機(jī)組的成本等方面制約，需要一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率的控制方法來(lái)解決目前遇到的技術(shù)難題。本發(fā)明就是基于這種情況作出的。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率與機(jī)組頻率發(fā)生共振的控制方法。本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題，采用以下技術(shù)方案:一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于包括如下步驟:第一步、檢測(cè)當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；第二步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是否大于切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速，若大于則執(zhí)行第三步，若不大于則執(zhí)行第一步，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的80% 90% ；第三步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩是否大于切換邏輯的下限轉(zhuǎn)矩，若大于則執(zhí)行第四步，若不大于則停留在當(dāng)前點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)矩為下限轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的120% 125% ；第四步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩達(dá)到下限的時(shí)間是否持續(xù)10秒鐘，若達(dá)到則執(zhí)行第五步，若不達(dá)到則停留在當(dāng)前點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行；第五步、將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值設(shè)為切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)快速通過(guò)共振區(qū)域運(yùn)行向高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的105% 110%;
第六步、電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值設(shè)為上限轉(zhuǎn)速后，再繼續(xù)判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速是否小于切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速，若小于執(zhí)行第七步，若不小于繼續(xù)正常運(yùn)行，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的105% 110% ；第七步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩是否小于切換邏輯的上限轉(zhuǎn)矩，若小于則執(zhí)行第八步，若不小于則停留在當(dāng)前點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)矩為上限轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的75% 80% ；第八步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩小于上限的時(shí)間是否持續(xù)10秒鐘，若小于則執(zhí)行第九步，若不小于則停留在當(dāng)前點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行；
第九步、將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值設(shè)為切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)快速通過(guò)共振區(qū)域運(yùn)行向低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的80% 90%。如上所述的一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于所述第二步中，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的90%。如上所述的一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于所述第三步中，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)矩為下限轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的125%。如上所述的一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于所述第五步中，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的105%。如上所述的一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于所述第六步中，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的105%。如上所述的一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于所述第七步中，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)矩為上限轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的80%。如上所述的一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于所述第九步中，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的90%。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明 解決了塔架固有頻率與機(jī)組頻率發(fā)生共振的問(wèn)題，避免風(fēng)機(jī)塔架因?yàn)榕c機(jī)組頻率發(fā)生共振受到破壞。

圖1是本發(fā)明的邏輯切換流程圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明:一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，具體包括如下步驟:第一步、檢測(cè)當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。第二步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是否大于切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速，若大于則執(zhí)行第三步，若不大于則執(zhí)行第一步，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的80% 90%。第三步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩是否大于切換邏輯的下限轉(zhuǎn)矩，若大于則執(zhí)行第四步，若不大于則停留在當(dāng)前點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)矩為下限轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的最佳轉(zhuǎn)矩的120% 125%。第四步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩達(dá)到下限的時(shí)間是否持續(xù)10秒鐘，若達(dá)到則執(zhí)行第五步，若不達(dá)到則停留在當(dāng)前點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。第五步、將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值設(shè)為切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)快速通過(guò)共振區(qū)域運(yùn)行向高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的105% 110%。第六步、電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值設(shè)為上限轉(zhuǎn)速后，再繼續(xù)判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速是否小于切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速，若小于則執(zhí)行第七步，若不小于則繼續(xù)正常運(yùn)行，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的105% 110%。第七步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩是否小于切換邏輯的上限轉(zhuǎn)矩，若小于則執(zhí)行第八步，若不小于則停留在當(dāng)前點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)矩為上限轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的最佳轉(zhuǎn)矩的75% 80%。第八步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩小于上限的時(shí)間是否持續(xù)10秒鐘，若小于則執(zhí)行第九步，若不小于則停留在當(dāng)前點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行。第九步、將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值設(shè)為切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)快速通過(guò)共振區(qū)域運(yùn)行向低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的80% 90%。所述第二步中，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速優(yōu)選為共振轉(zhuǎn)速的90%。所述第三步中，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)矩為下限轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的最佳轉(zhuǎn)矩的125%。所述第四步中，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速優(yōu)選為共振轉(zhuǎn)速的105%。所述第六步中，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速優(yōu)選為共振轉(zhuǎn)速的105%。所述第七步中，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)矩為上限轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的最佳轉(zhuǎn)矩的80%。所述第九步中，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速優(yōu)選為共振轉(zhuǎn)速的90%。在正常狀態(tài)下發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行曲線為連續(xù)的，但是通過(guò)使用本發(fā)明所述的控制方法之后的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行曲線在共振點(diǎn)附近為非連續(xù)的。在低風(fēng)速區(qū)域，電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值假設(shè)為某一轉(zhuǎn)速，當(dāng)風(fēng)速增加后，轉(zhuǎn)速設(shè)定值維持在這個(gè)點(diǎn)上。當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩繼續(xù)上升，超過(guò)預(yù)先設(shè)定的邊界值后，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值切換到上邊界區(qū)域的設(shè)定值，發(fā)電機(jī)快速切換到上邊界區(qū)域，反之亦然。在高湍流的情況下，可通過(guò)變化的切換區(qū)域范圍來(lái)減少切換次數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于包括如下步驟: 第一步、檢測(cè)當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速； 第二步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是否大于切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速，若大于則執(zhí)行第三步，若不大于則執(zhí)行第一步，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的80% 90% ； 第三步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩是否大于切換邏輯的下限轉(zhuǎn)矩，若大于則執(zhí)行第四步，若不大于則停留在當(dāng)前點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)矩為下限轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的120% 125% ； 第四步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩達(dá)到下限的時(shí)間是否持續(xù)10秒鐘，若達(dá)到則執(zhí)行第五步，若不達(dá)到則停留在當(dāng)前點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行； 第五步、將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值設(shè)為切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)快速通過(guò)共振區(qū)域運(yùn)行向高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的105% 110%; 第六步、電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值設(shè)為上限轉(zhuǎn)速后，再繼續(xù)判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速是否小于切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速，若小于執(zhí)行第七步，若不小于繼續(xù)正常運(yùn)行，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的105% 110%; 第七步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩是否小于切換邏輯的上限轉(zhuǎn)矩，若小于則執(zhí)行第八步，若不小于則停留在當(dāng)前點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)矩為上限轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的75% 80% ； 第八步、判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩小于上限的時(shí)間是否持續(xù)10秒鐘，若小于則執(zhí)行第九步，若不小于則停留在當(dāng)前點(diǎn)繼續(xù)運(yùn)行； 第九步、將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值設(shè)為切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)快速通過(guò)共振區(qū)域運(yùn)行向低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的80% 90%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于所述第二步中，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的90%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于所述第三步中，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)矩為下限轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的125%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于所述第五步中，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的105%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于所述第六步中，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的105%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于所述第七步中，所述切換邏輯的上限轉(zhuǎn)矩為上限轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)矩的80%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，其特征在于所述第九步中，所述切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速為共振轉(zhuǎn)速的90%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種避開(kāi)風(fēng)電塔架固有頻率點(diǎn)的控制方法，包括如下步驟檢測(cè)當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是否大于切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速；判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩是否大于切換邏輯的下限轉(zhuǎn)矩；判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩達(dá)到下限的時(shí)間是否持續(xù)10秒鐘；將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值設(shè)為切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速；電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值設(shè)為上限轉(zhuǎn)速后，再判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速是否小于切換邏輯的上限轉(zhuǎn)速；判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩是否小于切換邏輯的上限轉(zhuǎn)矩；判斷當(dāng)前發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩小于上限的時(shí)間是否持續(xù)10秒鐘；將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定值設(shè)為切換邏輯的下限轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的目的是解決塔架固有頻率與機(jī)組頻率發(fā)生共振的問(wèn)題，避免風(fēng)機(jī)塔架因?yàn)榕c機(jī)組頻率發(fā)生共振受到破壞。
文檔編號(hào)F03D7/00GK103147916SQ20131005378
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)明者仝彭莎, 高文飛, 晏勤 申請(qǐng)人:廣東明陽(yáng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司