风力发电机组风轮自动定位系统及定位方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103174588103174588B(45)授权公告日2015.01.14(21)申请号201210550145.XEP2058513A2,2009.05.13,全文.CN101535635A,2009.09.16,全文.(22)申请日2012.12.18CN102536659A,2012.07.04,全文.(73)专利权人北车风电有限公司DE102008054100A1,2010.05.06,全文.地址250022山东省济南市高新区孙村工业审查员蔡勇园北车风电产业园(72)发明人李广伟曹书强陈常涛(74)专利代理机构济南圣达知识产权代理有限公司37221代理人张勇(51)Int.Cl.F03D7/00(2006.01)(56)对比文件CN101720388A,2010.06.02,说明书第0013-0035段，附图1-6.CN201953562U,2011.08.31,说明书第0052-0059段，附图1-3.CN203098144U,2013.07.31,权利要求1.权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称风力发电机组风轮自动定位系统及定位方法(57)摘要本发明公开了一种风力发电机组风轮自动定位系统，它包括控制器，控制器分别与数据输出模块、数据输入模块、绝对值编码器、液压装置、变桨系统、显示器连接，显示器与高速轴制动器和风轮锁销连接，并公开了一种基于风力发电机组风轮自动定位系统的定位方法，控制器和变桨系统配合系统完成风轮定位。本发明的应用不仅保证了风力发电机组风轮定位的高可靠性，而且还有效的提高了维护人员的工作效率，降低了工作人员的工作量，节省了风力发电机组维护的人工成本，有效解决了法兰防腐受到破坏而带来的问题。CN103174588BCN1037458BCN103174588B权利要求书1/1页1.一种风力发电机组风轮自动定位系统的定位方法，其特征是，所述方法基于的风力发电机组风轮自动定位系统包括：控制器，控制器分别与数据输出模块、数据输入模块、绝对值编码器、液压装置、变桨系统、显示器连接，显示器与高速轴制动器和风轮锁销连接；所述方法的具体步骤包括：步骤一：维护人员设定定位目标位置，控制器接收风轮定位指令；步骤二：风力发电机组控制器读入风轮定位目标位置和风轮当前位置；步骤三：风力发电机组控制器利用风轮的目标位置和风轮当前位置计算出风轮需要转过的角度值，并对该角度值适当修正，确保风轮锁销可顺利插入锁孔内；步骤四：风力发电机组控制器依据风轮需转过的角度并结合当前风轮转速选择合适的PID参数，执行PID算法，计算出变桨系统中桨叶的位置，输入为风轮转速，具体计算公式如下：其中：式(2)中除式部分只取整数，小数略去；A为桨叶位置；kp为比例系数；Rs为风轮转速设定值；R为风轮转速实际值；ki为积分系数；Tc为时间系数，0.02s；kd为比例系数；Ps为风轮定位目标位置；P为风轮实际位置；步骤五：风力发电机组控制器通过数据输出模块发出变桨命令，变桨系统工作，由风拖动风轮转向目标位置；步骤六：随着风轮不断接近目标位置，控制器控制变桨系统动作，逐步降低风轮转速，检测到风轮转至目标位置时，变桨系统顺桨；同时控制器发出指令，液压装置相应控制阀打开，驱动高速轴制动器动作，风轮停止转动；步骤七：控制器监测风轮位置是否合适，若不合适，进入步骤三，重新定位；若位置合适，控制风轮锁销插入锁孔内，完成定位。2.如权利要求1所述的一种风力发电机组风轮自动定位系统的定位方法，其特征是，所述步骤二的具体方法为：风力发电机组的控制器上位机采集风轮定位的目标位置，通过绝对值编码器读取风轮实时位置。2CN103174588B说明书1/3页风力发电机组风轮自动定位系统及定位方法技术领域[0001]本发明涉及一种风轮自动定位系统及定位方法，尤其涉及一种风力发电机组风轮自动定位系统及定位方法。背景技术[0002]机组维护时，尤其是变桨系统维护时，为保证维护人员的安全和维护需要，通常须固定风轮至特定位置。而变桨系统由于工作环境恶劣、长时间旋转，发生故障概率较高，据不完全统计，变桨系统故障占据整个机组故障的70％以上。目前风轮定位采用风轮锁方案，即将风轮锁销插入主轴法兰盘来固定风轮位置。这一方案的最大难度在于风轮锁销与法兰盘上锁孔的对中，操作这一过程至少需要三人：一人观察风轮锁销与法兰盘锁孔的位置，一人控制液压系统控制风轮锁销的伸出，一人转动刹车盘使风轮转动。由于人员之间配合的不一致，常常需要数次尝试才能将锁销插入法兰锁孔，从而造成对液压管路元件、风轮锁装置的冲击，使法兰防腐受到损坏，且由于随着机组容量的增加，通过人力拖动风轮越来越困难，