[发明专利]一种用于风力发电机组主动控制叶片净空的方法

说明书

本发明公开了一种用于风力发电机组主动控制叶片净空的方法，该方法根据测量得到的净空距离，即叶片到塔筒的距离，划分成五个净空距离区间，并分别对应五个不同的净空工作模式，且每个净空工作模式都会根据对应的净空距离区间进行不同的控制，使机组在运行过程中，不会频繁出现停机的情况，既保证了机组的安全运行，又避免了频繁停机对机组机械结构的不良影响，相对于停机处理，更能有效避免了发电量的损失。

技术领域

本发明涉及风力发电控制的技术领域，尤其是指一种用于风力发电机组主动控制叶片净空的方法。

背景技术

业内习知，风力发电机组的净空监测，原理是通过某种测量距离的仪器，对机组运行过程中，叶片与塔筒之间的距离进行测量，当机组叶片没有严重弯曲的情况，此时测距仪测出的距离属于安全距离，即处于安全阈值内；当机组运行过程中，出现叶片严重弯曲，此时测距仪测出的距离小于安全距离，即超出了安全阈值。机组的主控系统会根据测距仪测量的距离对叶片运行状态进行判断，控制机组停机或进行其它必须的控制，使叶片往正常状态恢复。

现有技术，有采用图像捕捉装置进行净空距离测量，但该种通过对图像进行分析从而得出距离的方法，计算量大，而且需要图像有较高的清晰度，抗干扰能力差，对测量设备的要求较高。

为解决上述方法的缺点，有人提出采用激光测距仪进行净空距离测量，并且根据得出的距离判断是否进行停机操作。利用激光测距仪进行净空距离测量，相对于图像捕获的方法，有设备计算量小，抗干扰能力强，适合户外作业等优点，但通过激光测距仪测量值，仅给出是否停机的安全阈值，通过该阈值进行停机判断逻辑，对机组运行有较大的影响，不仅仅会损失较多的发电量，更会陷入频繁停机的不良运行状态，对机组的机械结构带来极为不良的影响。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种用于风力发电机组主动控制叶片净空的方法，该方法可以使机组在运行过程中，不会频繁出现停机的情况，既保证了机组的安全运行，又避免了频繁停机对机组机械结构的不良影响。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种用于风力发电机组主动控制叶片净空的方法，该方法根据测量得到的净空距离，即叶片到塔筒的距离，划分成五个净空距离区间，并分别对应五个不同的净空工作模式，且每个净空工作模式都会根据对应的净空距离区间进行不同的控制，使机组在运行过程中，不会频繁出现停机的情况；其包括以下步骤：

1)净空距离的采集

将激光测距仪安装于风力发电机组的机舱上，利用该激光测距仪实时采集叶片与塔筒之间的距离，并传输给风力发电机组的主控系统PLC，该主控系统PLC根据传输进来的实时距离值S，进行机组的控制，进入步骤2)；

2)净空工作模式的判断

首先，需设定对地距离正常值S_g、对地距离容忍值S_gt、对叶尖距离正常值S_b、对叶尖距离容忍值S_bt、净空停机最小触发距离S_min、净空安全模式判断最小值S_safemin、净空控制模式功率触发值P_min、净空控制模式桨距角触发值D_min，其中S_g﹥S_b﹥S_min﹥S_safemin；

在净空工作使能打开后，根据实时距离值S，对机组进行净空工作模式的判断，如下：

当S_min﹤S﹤S_b﹣S_bt时，主控系统PLC判断叶片到塔筒的距离已经超过安全范围，净空工作模式进入模式1，即机组立即进行停机处理；