本發(fā)明涉及風(fēng)電機(jī)組變槳技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種風(fēng)電機(jī)組的緊急收槳方法。
背景技術(shù)：
隨著傳統(tǒng)化石燃料能源儲(chǔ)量的不斷減少和新能源技術(shù)的迅猛發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電在世界范圍內(nèi)已被廣泛應(yīng)用，風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量逐年增長(zhǎng)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)量的大量增加，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所安裝的環(huán)境和面對(duì)的風(fēng)況更加復(fù)雜，能夠使用的風(fēng)資源區(qū)域越來越少，這就對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組適應(yīng)低風(fēng)速，高功率的新要求提出了新的要求和挑戰(zhàn)。
適應(yīng)低風(fēng)速要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片和單機(jī)容量的大型化，這導(dǎo)致葉輪直徑越來越大，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組受到的載荷沖擊增大，這給風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全性和塔筒強(qiáng)度及生產(chǎn)成本帶來新的巨大挑戰(zhàn)。
目前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在發(fā)生故障緊急停機(jī)時(shí)采用恒定的變槳速度進(jìn)行收槳到安全位置，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組會(huì)受到較大載荷沖擊，增加了風(fēng)電機(jī)組的不安全性，且提高了風(fēng)電機(jī)組塔筒的生產(chǎn)成本。
本發(fā)明就是在此基礎(chǔ)上創(chuàng)設(shè)一種風(fēng)電機(jī)組的緊急收槳方法，使其可以更大的保證風(fēng)電機(jī)組在緊急停機(jī)的過程中的安全性能，減少由于風(fēng)況和風(fēng)點(diǎn)機(jī)組的共振頻率造成的對(duì)風(fēng)電機(jī)組的沖擊，降低塔筒的生產(chǎn)成本，增強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種風(fēng)電機(jī)組的緊急收槳方法，使其保證風(fēng)電機(jī)組在緊急停機(jī)過程中的安全性能，減少由于風(fēng)況和風(fēng)點(diǎn)機(jī)組的共振頻率造成的對(duì)風(fēng)電機(jī)組的沖擊，降低塔筒的生產(chǎn)成本，增強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全性能，從而克服現(xiàn)有的風(fēng)電機(jī)組緊急停機(jī)時(shí)收槳方法的不足。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種風(fēng)電機(jī)組的緊急收槳方法，所述方法采用非恒定變槳速度實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組緊急工況下的收槳?jiǎng)幼鳌?/p>
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述方法包括如下步驟：
(1)預(yù)先設(shè)定包括不同變槳速度和與其相對(duì)應(yīng)的變槳時(shí)間的收槳控制程序；
(2)判斷所述風(fēng)電機(jī)組所處工況是否滿足啟動(dòng)所述收槳控制程序的條件，若滿足，則開始執(zhí)行所述收槳控制程序；若不滿足，則繼續(xù)進(jìn)行所述風(fēng)電機(jī)組工況的監(jiān)測(cè)。
進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟(1)中收槳控制程序包括三個(gè)收槳時(shí)間段，第一個(gè)收槳時(shí)間段的變槳速度為v1，變槳時(shí)間為t1，第二個(gè)收槳時(shí)間段的變槳速度為v2，變槳時(shí)間為t2，第三個(gè)收槳時(shí)間段的變槳速度與第一個(gè)收槳時(shí)間段的變槳速度相同，變槳時(shí)間為直至葉片收槳成功
進(jìn)一步改進(jìn)，所述變槳速度v1為所述風(fēng)電機(jī)組正常緊急停機(jī)時(shí)的收槳速度，其中，所述變槳速度v2小于變槳速度v1。
進(jìn)一步改進(jìn)，所述變速率收槳方法還包括故障保護(hù)步驟，所述故障保護(hù)步驟為：在執(zhí)行所述收槳控制程序中，若風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)判斷出所述收槳控制程序失效，則及時(shí)切換到正常的緊急停機(jī)模式，以恒定速度完成收槳?jiǎng)幼鳌?/p>
采用這樣的設(shè)計(jì)后，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明風(fēng)電機(jī)組變速率收槳方法，通過預(yù)先設(shè)置的收槳控制程序，在符合緊急停機(jī)工況時(shí)，采用非恒定變槳速度進(jìn)行收槳?jiǎng)幼鳎苡欣麥p少由于風(fēng)況和風(fēng)點(diǎn)機(jī)組的共振頻率共振造成的對(duì)風(fēng)電機(jī)組的沖擊，使其可以更大的保證風(fēng)電機(jī)組在緊急停機(jī)的過程中的安全性能，降低塔筒的生產(chǎn)成本，增強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全性能，并為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)一步大型化打下基礎(chǔ)。
附圖說明
上述僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
圖1是本實(shí)施例風(fēng)電機(jī)組的緊急收槳方法的原理示意圖。
具體實(shí)施方式
參照附圖1所示，本發(fā)明風(fēng)電機(jī)組的緊急收槳方法，采用非恒定變槳速度實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組緊急工況下的收槳?jiǎng)幼鳌?/p>
具體步驟如下：
(1)預(yù)先設(shè)定包括不同變槳速度和與其相對(duì)應(yīng)的變槳時(shí)間的收槳控制程序。
該收槳控制程序在風(fēng)電機(jī)組維護(hù)狀態(tài)下被寫入風(fēng)電機(jī)組的變槳控制器或者驅(qū)動(dòng)控制器中，通過對(duì)目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組載荷和安全性能及變槳控制器的性能評(píng)估研究，認(rèn)為將變速率收槳過程分為3個(gè)部分，具體見附圖1，即按照變槳速度v1進(jìn)行第一段收槳，收槳時(shí)間為t1，即從0到t1的時(shí)間段；按照變槳速度v2進(jìn)行第二段收槳，收槳時(shí)間為t2，即從t1到t2的時(shí)間段；再按照變槳速度v1進(jìn)行第三段收槳，直至葉片收槳完成。其中，該變槳速度v2小于變槳速度v1。
實(shí)際操作中，可將變槳速度v1直接采用正常緊急停機(jī)的收槳速度，因此只需要設(shè)定t1、t2和v2這3個(gè)參數(shù)。當(dāng)然該t1、t2、v1、v2均可根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的性能和所處工況的不同具體設(shè)定。
(2)判斷該風(fēng)電機(jī)組所處工況是否滿足啟動(dòng)該收槳控制程序的條件，若滿足，則開始執(zhí)行該收槳控制程序；若不滿足，則繼續(xù)進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組工況的監(jiān)測(cè)。
本實(shí)施例以電網(wǎng)掉電的極限工況為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)敘述，不應(yīng)理解為是對(duì)本發(fā)明的任何限制。具體描述如下：
a、電網(wǎng)斷電判斷
當(dāng)主控系統(tǒng)檢測(cè)到電網(wǎng)斷電后，向變槳系統(tǒng)提供一個(gè)“電網(wǎng)斷電信號(hào)”，變槳系統(tǒng)也可以自行判斷電網(wǎng)斷電，但應(yīng)確保判斷準(zhǔn)確可靠，在低電壓穿越時(shí)不會(huì)誤動(dòng)作。
b、變速率收槳功能參數(shù)設(shè)定
為確保風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行安全，在風(fēng)電機(jī)組維護(hù)狀態(tài)下，對(duì)主控系統(tǒng)中t1、t2、v2這三個(gè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并且需要同時(shí)修改“參數(shù)修改使能信號(hào)”。
還為了進(jìn)一步保證風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行安全，該主控系統(tǒng)對(duì)這三個(gè)參數(shù)值范圍做出限制，如果設(shè)定的參數(shù)值超出限定范圍，將不能設(shè)定并輸出至變槳系統(tǒng)；同時(shí)變槳系統(tǒng)也需要對(duì)參數(shù)值做出限制，如果收到的參數(shù)值超過限值，將不能修改參數(shù)的數(shù)值。并且變槳系統(tǒng)應(yīng)具有斷電保存功能，即變槳系統(tǒng)plc斷電后再次上電時(shí)，應(yīng)維持主控修改后的參數(shù)值。
本發(fā)明風(fēng)電機(jī)組的緊急收槳方法還包括故障保護(hù)步驟，即如果在變速率收槳過程中發(fā)生故障，導(dǎo)致不能進(jìn)行變速率收槳功能，此時(shí)需要能夠判斷變速率收槳失效，及時(shí)切換到正常的緊急停機(jī)模式，以恒定速度收槳到安全位置以確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全。
本發(fā)明風(fēng)電機(jī)組的緊急收槳方法應(yīng)用在超低風(fēng)速大葉片風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行中，效果良好，并證明采用2種變槳速率可以滿足變速率收槳的要求，當(dāng)然，還可以根據(jù)實(shí)際工況設(shè)定3種及以上的變槳速率，以滿足不同極限工況下緊急停機(jī)的安全需求。
本發(fā)明風(fēng)電機(jī)組的緊急收槳方法，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
1.可以根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的特性，在緊急情況下通過變速率收槳有效避開風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔筒的共振頻率點(diǎn)，降低機(jī)組塔筒載荷，有效提升機(jī)組運(yùn)行的安全性能。
2.在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大型化的過程中，由于葉片長(zhǎng)度的不斷加長(zhǎng)，葉輪直徑的不斷加大，機(jī)組受到的載荷越來越大，采用變速率收槳可以有效降低機(jī)組受到的極限載荷，降低塔筒等相關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)生產(chǎn)成本，為機(jī)組向更大葉片發(fā)展打下基礎(chǔ)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許簡(jiǎn)單修改、等同變化或修飾，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。