[发明专利]一种风力发电机组停机控制方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种风力发电机组的停机控制方法，特别涉及一种风力发电机组停机控制方法及装置。

技术背景

风力发电机组的塔筒属于柔性结构，具有固有频率低和阻尼小的特点。该特性使得当发生脱网故障时，在机组故障停机过程中造成较大的振动和载荷。一般的做法仅仅通过降低停机过程中的变桨速率来减小振动并降低载荷。

现有方法的主要目标是使叶轮旋转产生的气动阻尼消失得慢一些，从而减缓塔筒的振动。但与此同时叶片仍处于较优的攻角状态，叶轮旋转扭矩仍然较大，非常容易造成叶轮超速，即叶轮的转动动能不断增大，使机组进入更加危险的状态。

发明内容

为了解决现有风力发电机组在发生脱网故障时停机过程存在较大载荷的技术问题，本发明提供一种原理简单、容易实现的风力发电机组停机控制方法及装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：一种风力发电机组停机控制方法，包括以下步骤：

1）检测电网电压信号；

2）控制器判断电网电压是否为零，

若是，进入步骤3）；

若否，返回步骤1）；

3）回路由电网切换至耗能装置；

4）风力发电机组进行正常停机流程；

5）控制器判断是否达到耗能装置容量上限,

若是，进入步骤6）；

若否，返回步骤4）；

6）回路由耗能装置切换回电网；

7）风力发电机组起动紧急停机流程，由独立供电装置为变桨系统供电，直至达到停机状态。

上述的风力发电机组停机控制方法中，所述步骤1）中采用电压传感器来采集电网电压信号。

上述的风力发电机组停机控制方法中，所述步骤3）中采用多向选择开关在机组与电网或耗能装置回路间进行切换。

上述的风力发电机组停机控制方法中，所述步骤7）中紧急停机流程的变桨速率在2~4°/s之间。

一种风力发电机组停机控制装置，包括备用供电装置、风力发电机组、多向选择开关、控制器、电压传感器、耗能装置、运行时间判断模块，所述多向选择开关的开关端分别与风力发电机组、电网和耗能装置相连，多向选择开关的控制端与控制器相连，电压传感器的一端与电网相连，另一端与控制器相连，把采集到的电网电压信号送到控制器，运行时间判断模块的一端与耗能装置相连，另一端与控制器相连，把判断耗能装置是否接近容量上限的结果送到控制器，控制器还与风力发电机组相连，备用供电装置与风力发电机组相连。

上述的风力发电机组停机控制装置中，所述的风力发电机组包括独立供电装置和变桨系统，独立供电装置与变桨系统相连，提供紧急停车时变桨系统的电源。

本发明的原理在于：风力发电机组的叶轮具有很高的转动惯量，在旋转过程中储存很高的转动动能，当发生脱网故障时，能量无法释放，造成塔筒振动较大，并出现较大的载荷,本发明在风力发电机组内设置耗能装置,可以吸收能量，从而解决机组载荷过大和叶轮超速的问题。

本发明的技术效果是：本发明在风力发电机组内设置耗能装置，在发生脱网故障时停机过程中由耗能装置吸收叶轮的转动动能，并使叶片以较低的变桨速率顺桨，维持气动阻尼，从而降低了机组的载荷，防止叶轮超速的发生。且本发明原理简单，便于生产制造，使用效果明显，经久耐用，方便安装和现有机组的改造，适于在风力发电机组上使用。

附图说明

图1 是本发明的结构示意图。

图2 是本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明包括备用供电装置1、风力发电机组2、多向选择开关3、控制器4、电压传感器5、耗能装置6、运行时间判断模块6，所述多向选择开关3的开关端分别与风力发电机组2、电网和耗能装置6相连，多向选择开关3的控制端与控制器4相连，电压传感器5的一端与电网相连，另一端与控制器4相连，电压传感器5把采集到的电网电压信号送到控制器4，运行时间判断模块7的一端与耗能装置6相连，另一端与控制器4相连，运行时间判断模块7把判断耗能装置6是否接近容量上限的结果送到控制器4，控制器4根据耗能装置6是否接近容量进行回路切换，控制器4还与风力发电机组2相连，备用供电装置1整个装置在电网落网时的供电。

参见图2，图2为本发明的流程图。本风力发电机组停机控制过程如下：

1）用电压传感器检测电网电压信号，并将检测信号送到控制器；

2）控制器判断电网电压是否为零，

若是，进入步骤3）；