一种变桨控制系统抗台风控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种变桨控制系统抗台风控制方法，包括进入抗台风模式：主控置位“启动变桨抗台”，变桨控制系统置位“抗台模式”，桨叶向“抗台安全位置角度”运行到位后，置位“到达抗台位置”状态位，所有叶片保持在“抗台安全位置角度”，抱闸停机；退出抗台风模式：主控复位“启动变桨抗台”指令且置位“退出变桨抗台”指令，桨叶离开“抗台安全位置角度”往“顺桨安全停机位置”运行到位后，复位“到达抗台位置”状态位，所有桨叶到达“顺桨安全停机位置”后，抱闸停机，主控复位“退出变桨抗台”指令，变桨控制系统退出“抗台模式”。本方法可以降低台风对风电机组叶片的冲击，降低风电机组载荷，提高风电机组的抗台风性能。机组的抗台风性能。机组的抗台风性能。

【技术实现步骤摘要】
一种变桨控制系统抗台风控制方法


[0001]本专利技术涉及新能源风力发电变桨控制
，特别是涉及一种变桨控制系统抗台风控制方法。

技术介绍

[0002]风能是一种新型的、可再生的环保能源，风力发电项目是国家产业政策积极扶持的重点项目。海上风力资源丰富，近年来，海上风力发电发展迅猛，海上风力发电机组单机容量越来越大，目前已发展到16MW。同时，风场的海洋环境更加复杂，广东、福建、浙江等地海域需要面临台风登临，风机的抗台风性能愈发重要。变桨控制系统是现代大型风机的重要组成部分，也应具备抗台风功能，配合风电机组提升抗台性能。
[0003]正常运行时，变桨控制系统可以根据主控指令随风速的大小对风力发电机组的叶片节距角进行调节。在低风速起动时，桨叶节距可以转到合适的角度，使风轮具有最大的起动力矩；当风速过高时，通过调整桨叶节距，改变气流对叶片的攻角，从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩，使发电机功率输出保持稳定。
[0004]本专利技术根据抗台风需求设计了一种变桨控制系统抗台风控制方法。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术的不足，本专利申请所要解决的技术问题是如何提供一种变桨控制系统抗台风控制方法，使得变桨控制系统根据抗台风需求改变叶片桨距角，降低台风对风电机组叶片的冲击，降低风电机组载荷，提高风电机组的抗台风性能。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：为便于描述本控制方法，使用“抗台模式”、“启动变桨抗台”、“退出变桨抗台”、“顺桨安全停机位置”、“抗台安全位置角度”、“到达抗台位置”、“抗台软限位角度”、“限位开关1”、“非抗台软限位角度”等标识语言。
[0007]一种变桨控制系统抗台风控制方法，包括以下步骤：
[0008]S1：主控置位“启动变桨抗台”，判断桨叶是否在“顺桨安全停机位置”且变桨控制系统无故障，若是，则变桨控制系统接收主控“启动变桨抗台”指令，变桨控制系统开始启动抗台风控制；若否，则变桨控制系统运行到“顺桨安全停机位置”，并进入步骤S5；
[0009]S2：变桨控制系统置位“抗台模式”，判断所有叶片是否在安全位置，若是，则进行下一步骤，若否，则等待其余叶片在安全位置，再进行下一步骤；
[0010]S3：桨叶跟随主控下发的目标位置向“抗台安全位置角度”运行，并将变桨控制系统软件限位保护设置为“抗台软限位角度”；
[0011]S4：桨叶运行至“抗台安全位置角度”后，置位“到达抗台位置”状态位，所有叶片保持在“抗台安全位置角度”，抱闸停机；
[0012]S5：判断故障是否复位，若是，则回到步骤S1，若否，则进入步骤S11；
[0013]S6：判断主控是否复位“启动变桨抗台”指令且置位“退出变桨抗台”指令，若是，则
进行下一步，若否，则所有叶片保持在“抗台安全位置角度”，抱闸停机；
[0014]S7：变桨控制系统收到“退出变桨抗台”指令后，判断所有叶片是否在安全位置，若是，则进行下一步，若否，则等待其余叶片在安全位置，再进行下一步骤；
[0015]S8：桨叶跟随主控目标位置离开“抗台安全位置角度”，往“顺桨安全停机位置”运行；
[0016]S9：桨叶离开“抗台安全位置角度”后，复位“到达抗台位置”状态位；
[0017]S10：叶片到达“顺桨安全停机位置”后，抱闸停机；所有桨叶到达“顺桨安全停机位置”后，抱闸停机，主控复位“退出变桨抗台”指令，变桨控制系统退出“抗台模式”并将软件限位保护恢复为“非抗台软限位角度”；
[0018]S11：结束。
[0019]其中，步骤S1中，在主控置位“启动变桨抗台”时，判断主控“退出变桨抗台”是否为0，若是，则继续执行；若否，则回到主控置位“启动变桨抗台”。
[0020]其中，步骤S3中，桨叶向“抗台安全位置角度”运行过程中，若变桨控制系统发生故障，桨叶保持“抗台模式”并保持在“抗台安全位置角度”，故障轴立即顺桨至触发“限位开关1”，并进入步骤S5，在变桨控制系统收到主控“退出变桨抗体”指令，则退出“抗台模式”以及“抗台安全位置角度”。
[0021]其中，“到达抗台位置”状态位具有掉电保持功能。
[0022]具体的，一种变桨控制系统抗台风控制方法还包括叶片互锁保护控制过程，同一时刻只允许单个叶片进行抗台变桨动作；包括以下步骤：
[0023]P1：与主控约定通讯协议，主控下发目标位置时，采取单轴下发目标位置的方式；
[0024]变桨控制系统处于进入“抗台模式”的情况下，主控当收到某一轴反馈的“到达抗台位置”状态位不为0后，再对另一轴下发目标位置；
[0025]变桨控制系统处于退出“抗台模式”的情况下，主控当收到某一轴桨叶角度在“顺桨安全停机位置”后，再对另一轴下发目标位置；
[0026]P2：变桨控制系统冗余互锁保护：单轴收到“启动变桨抗台”指令或“退出变桨抗台”指令后，判断风机其他叶片是否在“顺桨安全停机位置”或“抗台安全位置角度”；如果其他叶片在“顺桨安全停机位置”或“抗台安全位置角度”，则进行变桨动作；如果其他叶片不在“顺桨安全停机位置”或“抗台安全位置角度”，则不进行变桨动作，等待其他叶片全部在“顺桨安全停机位置”或“抗台安全位置角度”后再进行变桨动作。
[0027]本控制方法的创新点在于变桨控制系统根据主控下发的指令，在台风预警时使桨叶运行到抗台安全位置，降低台风对风电机组叶片的冲击，降低风电机组载荷，提高风电机组的抗台风性能。同时，本方法设计了变桨控制系统发生故障时的控制方法，保障风电机组安全。
[0028]综上，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]1、本方法能在台风预警时将桨叶运行到抗台安全位置，等待台风过境，降低风电机组载荷，提高风电机组的抗台风性能。
[0030]2、本方法设计了变桨控制系统在抗台变桨运行前、抗台变桨运行过程中、到达抗台安全位置后发生故障的控制方法，可以保障风电机组安全。
[0031]3、本方法设计了叶片互锁保护，同一时刻只允许单个叶片进行抗台变桨动作。
附图说明
[0032]图1为本专利技术所述的一种变桨控制系统抗台风控制方法的控制流程图。
[0033]图2为本专利技术所述的一种变桨控制系统抗台风控制方法的变桨控制系统架构示意图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。在本专利技术的描述中，需要理解的是，方位词如“上、下”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0035]如图1所示，一种变桨控制系统抗台风控制方法，包括以下步骤：
[0036]S1：主控置位“启动变桨抗台”本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变桨控制系统抗台风控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：主控置位“启动变桨抗台”，判断桨叶是否在“顺桨安全停机位置”且变桨控制系统无故障，若是，则变桨控制系统接收主控“启动变桨抗台”指令，变桨控制系统开始启动抗台风控制；若否，则变桨控制系统运行到“顺桨安全停机位置”，并进入步骤S5；S2：变桨控制系统置位“抗台模式”，判断所有叶片是否在安全位置，若是，则进行下一步骤，若否，则等待其余叶片在安全位置，再进行下一步骤；S3：桨叶跟随主控下发的目标位置向“抗台安全位置角度”运行，并将变桨控制系统软件限位保护设置为“抗台软限位角度”；S4：桨叶运行至“抗台安全位置角度”后，置位“到达抗台位置”状态位，所有叶片保持在“抗台安全位置角度”，抱闸停机；S5：判断故障是否复位，若是，则回到步骤S1，若否，则进入步骤S11；S6：判断主控是否复位“启动变桨抗台”指令且置位“退出变桨抗台”指令，若是，则进行下一步，若否，则所有叶片保持在“抗台安全位置角度”，抱闸停机；S7：变桨控制系统收到“退出变桨抗台”指令后，判断所有叶片是否在安全位置，若是，则进行下一步，若否，则等待其余叶片在安全位置，再进行下一步骤；S8：桨叶跟随主控目标位置离开“抗台安全位置角度”，往“顺桨安全停机位置”运行；S9：桨叶离开“抗台安全位置角度”后，复位“到达抗台位置”状态位；S10：叶片到达“顺桨安全停机位置”后，抱闸停机；所有桨叶到达“顺桨安全停机位置”后，抱闸停机，主控复位“退出变桨抗台”指令，变桨控制系统退出“抗台模式”并将软件限位保护恢复为“非抗台软限位角度”；S11：结束。2.根据权利要求1所述的一种变桨控制系统抗台风控制方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海林，赵胜武，肖杨亮，张成万，黄学静，冉军川，
申请(专利权)人：重庆华昭电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：