一種防止風機飛車的控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于風力發電機技術領域，特別是涉及一種防止風機飛車的控制方法。
【背景技術】
[0002]目前大多風力發電機組防止風機飛車的辦法是，在額定風速以上的時候，通過變槳系統將葉片的槳距角變大，減少葉片對風能的利用，使葉輪的轉速降低。但是在風機的運行過程中，由于各種各樣的原因(例如變頻器過流停止工作、變槳電機故障、后備電源容量降低等)造成了風機的飛車，由于風機處于不可控狀態，人員不敢靠近風機，只能任由風機在風力的作用下不斷增高轉速直至損壞。給業主、整機廠商造成了較大的人員和財產的損失。
【發明內容】
[0003]針對上述存在的技術問題，本發明提供一種防止風機飛車的控制方法。它能夠自動的及時的處理飛車危險情況。
[0004]本發明的目的是:風機的槳葉槳距角不可控的時候，風機往往剛開始的轉速，并不是一定長期高于額定轉速。第一原因:是當時的風速并不一定長時間大于額定風速；第二個原因:槳葉槳距角不可控剛開始的時候，如果其轉速在變流器可承受的范圍，葉輪將收到發電機電磁轉矩的制衡，而不會迅速的轉速上升，只有當長時間過高的轉速超出變流器可承受的電流，變頻器控制系統會為了保護自己而封鎖PWM脈沖，使其停止工作或者IGBT炸毀，這就造成了進一步的轉速迅速上升，此時，風機的葉輪在風力的作用下進行空轉，遠遠超過額定轉速。
[0005]風機的葉輪只有在正對風的時候，才能最大的利用風能。如果與正對風向有一定角度的偏差(比如40度)，葉輪葉片對風力的利用率將迅速的降低，風機的葉輪的轉速將迅速的降低，甚至停止轉動。本發明的目的就是通過修改控制策略判斷風機在飛車的狀態的時候，進行延時并啟動防飛車自動偏航功能以及防飛車手動遠程SCADA偏航控制功能。
[0006]本發明的目的是通過以下技術方案來實現的:
[0007]本發明一種防止風機飛車的控制方法，包括如下步驟:
[0008]第一步:通過風機的主控制器對葉輪及發電機的轉速進行實時的監控，判斷發電機的轉速是否超過1.1倍額定轉速，或者，葉輪轉速是否超過1.1倍額定轉速/齒輪箱速比，如未超過，繼續監控，如超過，進行下一步；第二步:給主控制器的一個高電平，即信號輸入點的電壓從OV跳轉到24V，當輸入信號由OV跳轉到24V時，觸發控制程序中的定時器，進行計時；
[0009]第三步:判斷定時器計時是否超過風機設計允許超速1.1倍額定轉速時間的1.5倍，如未超過，繼續計時；如果超過且定時器控制端子一直是高電平，主控制器需要自動啟動偏航系統，偏航角度為當前正對風向角度的垂直方向，即:設當前正對風向角度為Θ，啟動偏航系統，停止角度為Θ ±90° ;
[0010]第四步:判斷風機飛車自動偏航停止角度是否大于風機飛車前的對風角度±90度；如否，則繼續啟動自動偏航系統；如是，則主控制器停止偏航，報出風機過速、風機飛車故障并由本地以及SCADA(數據采集與監視控制系統)遠程顯示。
[0011]進一步地，在所述遠程SCADA系統，還添加有高權限的手動遠程偏航控制模塊，通過光纖系統與風機主控制器連接，將SCADA傳輸的偏航指令通過風電場的光纖系統，傳輸至飛車的風機的主控制器中，進行偏航。
[0012]本發明的有益效果為:
[0013]本發明增加了嚴密的防止飛車的具體方法，并且其實現的方法較為簡單，成本較低，現有的硬件系統幾乎不用改動，只是在主控PLC中增加部分程序。其能夠自動的及時的處理飛車危險情況。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明控制流程圖。
【具體實施方式】
[0015]下面通過實施例和附圖對本發明作進一步詳述。
[0016]實施例:如圖1所示，本發明一種防止風機飛車的控制方法，包括如下步驟:
[0017]第一步:通過風機的主控制器對葉輪及發電機的轉速進行實時的監控，判斷發電機的轉速是否超過1.1倍額定轉速，或者，葉輪轉速是否超過1.1倍額定轉速/齒輪箱速比，如未超過，繼續監控，如超過，進行下一步；
[0018]第二步:給主控制器的一個高電平，即信號輸入點的電壓從OV跳轉到24V，當輸入信號由OV跳轉到24V時，觸發控制程序中的定時器，進行計時；
[0019]第三步:判斷定時器計時是否超過風機設計允許超速1.1倍額定轉速時間的1.5倍，如未超過，繼續計時；如果超過且定時器控制端子一直是高電平，主控制器需要自動啟動偏航系統，偏航角度為當前正對風向角度的垂直方向，即:設當前正對風向角度為Θ，啟動偏航系統，停止角度為Θ ±90° ;
[0020]第四步:判斷風機飛車自動偏航停止角度是否大于風機飛車前的對風角度±90度；如否，則繼續啟動自動偏航系統；如是，則主控制器停止偏航，報出風機過速、風機飛車故障并由本地以及SCADA(數據采集與監視控制系統)遠程顯示。
[0021]在所述遠程SCADA系統，還添加有高權限的手動遠程偏航控制模塊，通過光纖系統與風機主控制器連接，將SCADA傳輸的偏航指令通過風電場的光纖系統，傳輸至飛車的風機的主控制器中，進行偏航。如果防止飛車的自動偏航功能失效或者在風電場監控室的值班人員，及時的發現并識別了飛車的狀態，其可以通過手動遠程SCADA偏航控制功能，在SCADA的軟件中輸入Θ ±90°的角度(最好通過幾次偏航達到預定位置)，直到風機葉輪停止轉動為止。
【主權項】
1.一種防止風機飛車的控制方法，其特征在于:包括如下步驟: 第一步:通過風機的主控制器對葉輪及發電機的轉速進行實時的監控，判斷發電機的轉速是否超過1.1倍額定轉速，或者，葉輪轉速是否超過1.1倍額定轉速/齒輪箱速比，如未超過，繼續監控，如超過，進行下一步； 第二步:給主控制器的一個高電平，即信號輸入點的電壓從OV跳轉到24V，當輸入信號由OV跳轉到24V時，觸發控制程序中的定時器，進行計時； 第三步:判斷定時器計時是否超過風機設計允許超速1.1倍額定轉速時間的1.5倍，如未超過，繼續計時；如果超過且定時器控制端子一直是高電平，主控制器需要自動啟動偏航系統，偏航角度為當前正對風向角度的垂直方向，即:設當前正對風向角度為Θ，啟動偏航系統，停止角度為Θ ±90° ; 第四步:判斷風機飛車自動偏航停止角度是否大于風機飛車前的對風角度±90度；如否，則繼續啟動自動偏航系統；如是，則主控制器停止偏航，報出風機過速、風機飛車故障并由本地以及SCADA(數據采集與監視控制系統)遠程顯示。2.根據權利要求1所述防止風機飛車的控制方法，其特征在于:在所述遠程SCADA系統，還添加有高權限的手動遠程偏航控制模塊，通過光纖系統與風機主控制器連接，將SCADA傳輸的偏航指令通過風電場的光纖系統，傳輸至飛車的風機的主控制器中，進行偏航。
【專利摘要】一種防止風機飛車的控制方法，屬于風力發電機技術領域。包括通過風機的主控制器對葉輪及發電機的轉速進行實時的監控，判斷發電機的轉速是否超過1.1倍額定轉速，或葉輪轉速是否超過1.1倍額定轉速/齒輪箱速比，超過時，給主控制器一個高電平，觸發控制程序中的定時器，進行計時；定時器計時超過風機設計允許超速1.1倍額定轉速時間的1.5倍時，且定時器控制端子一直是高電平，主控制器會自動啟動偏航系統，偏航角度為當前正對風向角度的負方向；在風機飛車自動偏航停止角度大于風機飛車前的對風角度±90度；主控制器停止偏航，報出風機過速、風機飛車故障并進行本地以及SCADA遠程顯示。本發明能夠自動及時的處理飛車危險情況。
【IPC分類】F03D7/00
【公開號】CN105041568
【申請號】CN201510541962
【發明人】明軍, 胡明清, 王云濤, 蔡曉峰, 韋永清
【申請人】沈陽華創風能有限公司, 青島華創風能有限公司, 通遼華創風能有限公司, 寧夏華創風能有限公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月28日