[发明专利]一种海上发电风机的升降控制系统及控制方法

说明书

本发明提供了一种更加可靠的用于控制海上发电风机的自动升降结构进行升降的控制系统及控制方法，在风速传感器感测到风速超过所允许的最大值时，风速传感器向第一开关S1发送使其闭合的控制指令，和/或者集控中心通过接收到气象台的恶劣天气预警，向第一开关S1发送使其闭合的控制指令时，第一开关S1闭合，给水装置的回路导通，浮筒内进水，风机下降。当风速传感器感测到风速回复到正常值时，并且集控中心通过接收到气象台关于恶劣天气的警告解除后，均向第三开关S3发送使其闭合的控制指令时，第三开关闭合，排水装置的回路导通，浮筒内排水，风机上升。以在风机与集控中心信号中断时，仍能实现风机下潜控制，从而进一步保证海上风机的安全性。

技术领域

本发明涉及一种海上风力发电机机组升降机构的控制系统及控制方法。

背景技术

随着世界经济发展，人类对能源的需求不断增加，而受不可再生能源枯竭和环境保护的压力，绿色可再生能源得到了很大发展，尤其是风能。近年来，随着陆地风能资源的大量开发，以及陆地风能利用所受限制，如光影污染、噪声污染等，风能资源的开发已逐渐由陆上转向海上，而海上丰富的风能资源和技术的迅速发展，为海洋风电的发展提供了充分的条件。

而对于浅海深水区，一般采用漂浮式的海上风机基础，漂浮式海上风机基础一般分为Spar式、半潜式以及张力腿式，但是无论使用何种形式的基础，其风机的高度基本固定，风机为了在正常天气的情况下能获得更好的风量来进行发电，会把风机桨叶设置得比较高，这种情况下如果遇到台风天气，由于风机桨叶的迎风面积较大，其所受到的风荷载会更大，又因为风机桨叶的高度过高造成的力矩较大，风机基础的锚固装置极其容易因受力不均或承受的张力过大而被崩断，或者位于海床处的锚固桩出现了薄弱区，从而导致倾覆。或者由于遇到罕见的超强台风，其风机机身或者桨叶强度不足而导致风机受损。

海上风机发电系统的集控中心通过气象部门获得的风机所在海域的气象信息判断风机的运行状态，如果风速过大导致风机的转速过高，集控中心便指示浮筒的升降机构进行下降，以避免风速过大导致风机过载，或者避免风机在遇到台风时由于高度过高，其风机主体受到的力矩过大而造成的损坏和倾覆，或者在在风力不足时升高风机以获得更大的风速，从而提高发电效率。

但是，如果遇到恶劣天气或者信号传输路线故障导致集控中心与风机的连接信号中断，风机不能接收集控中心的指令，其不能及时进行下潜以避免遭受台风的攻击，存在安全隐患。

发明内容

本发明提供了一种更加可靠的用于控制海上发电风机的自动升降结构进行升降的控制系统及控制方法，以在风机与集控中心信号中断时，仍能实现风机下潜控制，从而进一步保证海上风机的安全性。

一种海上发电风机的升降控制系统，包括集控中心，基础可升降的海上发电风机，所述基础可升降的海上发电风机包括浮筒、设置于浮筒上机架，机架顶部的发电风机本体，用于锚泊浮筒的锚泊机构，以及驱动浮筒升降的升降机构；所述升降机构又包括用于控制浮筒进水的给水装置，其由第一开关S1控制；以及用于排出浮筒内腔储水的排水装置，其由第三开关S3控制；发电风机本体上还安装用于测量发电风机处风速的风速传感器，风速传感器可向第一开关S1和第三开关S3发送控制指令；集控中心可向第一开关S1和第三开关S3发送控制指令；所述第一开关S1在收到集控中心或风速传感器的控制指令时闭合，所述第三开关S3则在同时收到集控中心和风速传感器的控制指令时闭合。

在风速传感器感测到风速超过所允许的最大值时，风速传感器向第一开关S1发送使其闭合的控制指令，和/或者集控中心通过接收到气象台的恶劣天气预警，向第一开关S1发送使其闭合的控制指令时，第一开关S1闭合，给水装置的回路导通，浮筒内进水，风机下降。当风速传感器感测到风速回复到正常值时，并且集控中心通过接收到气象台关于恶劣天气的警告解除后，均向第三开关S3发送使其闭合的控制指令时，第三开关闭合，排水装置的回路导通，浮筒内排水，风机上升。