极端状态下风机的停机方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106121914A(43)申请公布日2016.11.16(21)申请号201610743236.3(22)申请日2016.08.26(71)申请人三一重型能源装备有限公司地址102200北京市昌平区北清路三一产业园(72)发明人杜佳佳石文兵(74)专利代理机构北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371代理人郭俊霞(51)Int.Cl.F03D7/00(2006.01)权利要求书2页说明书10页附图5页(54)发明名称极端状态下风机的停机方法和系统(57)摘要本发明提供了极端状态下风机的停机方法和系统，涉及风机控制领域。本申请所提供的方法，采用变收桨速率的方式，在阵风停机开始时，首先以高收桨速率调整风轮的桨距角，以避免风轮出现超速的问题，之后又以低收桨速率调整风轮的桨距角，以避免出现风机整体的机械载荷过大的问题。采用此种控制方法，能够使风机同时避免出现超速飞车的情况，和避免出现风机机械载荷过大，而使风机结构断裂的情况，提高风机在阵风停机过程中的安全性。CN106121914ACN106121914A权利要求书1/2页1.极端状态下风机的停机方法，其特征在于，包括：在风机停机过程中，采用第一收桨速率调整风轮叶片的桨距角，以降低所述风轮/发电机的加速度，并实时检测当前风轮/发电机的加速度；当所述风轮/发电机的加速度小于预设的加速度阈值时，采用第二收桨速率调整风轮叶片的桨距角，所述第一收桨速率大于所述第二收桨速率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤所述采用第二收桨速率调整风轮叶片的桨距角包括：根据所述风轮/发电机的加速度计算所述第二收桨速率，当所述风轮/发电机的加速度为负时，所述风轮/发电机的加速度的绝对值与收桨速率呈负相关性；使用所述计算得到的第二收桨速率调整风轮叶片的桨距角。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述风轮/发电机的加速度计算所述第二收桨速率包括：按照如下公式计算第二收桨速率；当a∈(-0.04,0]时，ω＝2.75a+0.13；当a∈(-0.1,-0.04]时，ω＝0.2a+0.028；当a∈(-0.16,-0.1]时，ω＝0.004a+0.0084；其中，a为风轮的加速度，单位为rad/s2，ω为第二收桨速率，单位为rad/s。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：从执行步骤所述采用第一收桨速率调整风轮叶片的桨距角时开始计时，当所述计时的时间超过预设的时间阈值时，采用第三收桨速率调整风轮叶片的桨距角，所述第三收桨速率大于所述第二收桨速率。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在风机停机过程中，当所述风轮转速低于预设的安全转速时，则采用第四收桨速率调整风轮叶片的桨距角，所述第四收桨速率大于所述第二收桨速率。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述安全转速为60％-80％的风轮额定转速。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在风机正常运行过程中，若所述风轮/发电机的转速在第一转速限值和第二转速限值之间，变桨速率指令为负，且同时符合以下两个条件，则执行步骤所述采用第一收桨速率调整风轮叶片的桨距角；风轮/发电机的加速度为正，环境风速的加速度为正；在风机正常运行过程中，若所述风轮/发电机的转速超过第二转速限值，且风轮/发电机的加速度为正，以及环境风速的加速度为正，则执行步骤所述采用第一收桨速率调整风轮叶片的桨距角。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用第二收桨速率调整风轮叶片的桨距角包括：实时调整所述第二收桨速率的数值，以控制所述风轮叶片的加速度在小于0，且接近于0的范围内。9.极端状态下风机的停机系统，其特征在于，包括：第一收桨控制模块，用于在风机停机过程中，采用第一收桨速率调整风轮叶片的桨距角，以降低所述风轮/发电机的加速度；2CN106121914A权利要求书2/2页实时检测模块，用于实时检测当前风轮/发电机的加速度；第二收桨控制模块，用于当所述风轮/发电机的加速度小于预设的加速度阈值时，采用第二收桨速率调整风轮叶片的桨距角，以控制风轮叶片的攻角的绝对值小于预设的限值，所述第一收桨速率大于所述第二收桨速率。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，第二收桨控制模块包括：第二收桨速率计算单元，用于根据所述加速度计算所述第二收桨速率，当所述加速度为负时，所述加速度的绝对值与收桨速率呈负相关性；桨距角调节单元，用于使用所述计算得到的第二收桨速率调整风轮叶片的桨距角。3CN106121914A说明书1/10页极端状态下风机的停机方法和系统技术领域[0001]本发明涉及风机控制领域，具体而言，涉及极端状态下风机的停机方法和系统。背景技术[0002]风能是一种清