一种改进的减缓风力发电机组液压站卡塞的控制方法

技术领域

本发明涉及风力发电技术，尤其是一种在风力发电机组发电中，通过减缓液压站卡塞控制方法，减少机组停机，提高机组利用率，减少发电损失。

背景技术

随着风电装机容量在电网比例的原来越高，有必要根据设备特性对控制策略进行不断的优化设计，提高机组利用率，减少机组不必要的故障停机时间，增加发电量。

液压站控制的常规控制策略：低于液压站油泵启动值，即启动油泵，压力大于油泵停止值，停止油泵。如液压站出现卡塞，压力持续低，低于停机值，停止油泵，为防止油泵损坏，停止打压。

常规的液压站控制策略，对于液压站运行时间较长，过滤未处理好的机组，容易发生液压压力不足引起的故障停机，损失不少发电量，还经常需要派人去现场维修处理，清洗或更换卡塞的部件，造成不必要的人力物力损失。

“ZL201510758559-一种减缓风力发电机组液压站卡塞的控制方法”中提出一种减缓液压站卡塞控制方法，可以有效的冲刷液压环路的卡塞物，但是由于采用液压泵产生脉冲液压压力冲刷，带来一个问题，液压泵的发热和疲劳问题，因此工作频率不能太高，工作时间不能持续过长，并且启用该功能后，液压泵的寿命也会降低。电机的启动电流比额定电流大很多，频繁启停增加较大的电能损耗；电机频繁启停也给电网带来谐波危害，加剧电力设备的绝缘老化，导致电缆/变压器过热，损坏无功补偿装置及其他电子设备，导致额外的能量损失。带来另外一个问题，为了尽可能减少液压泵的使用，需要人工识别有卡塞的风机，启用减缓卡塞功能，需花费额外的人力。

发明内容

本发明实例提供一种改进的减缓液压站卡塞的控制方法，针对上述存在的问题，通过改进的减缓液压站卡塞控制策略，不需要人为干预启用，全自动启用或退出减缓卡塞控制模式，产生更高频率持续时间更长的脉冲液压压力，增加冲刷液压环路卡塞物几率，节省人力物力，几乎不增加电能损耗，不增加对电网有害的谐波，不减少液压泵的寿命，减少风力发电机组故障停机，提高风电机组设备利用率，减少风场发电损失。

一种改进的减缓风力发电机组液压站卡塞的控制方法，其特征在于工作步骤如下：

步骤1：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值，并且压力上升速度小于设定值，判断液压环路内有异物卡塞，进入减缓卡塞模式；

步骤2：减缓卡塞模式控制液压电磁阀以一定频率，连续多次快速开闭，产生脉冲液压压力冲刷液压环路中的卡塞物；

步骤3：若压力恢复正常或压力恢复速度大于设定值，说明冲刷卡塞物有效，退出减缓卡塞模式，恢复正常运行模式；

步骤4：如液压站压力持续低于停机保护值且超过设定时间，停止快速多次开闭液压电磁阀，退出减缓卡塞模式进入故障停机模式。风力发电机组停机，检修液压站。

所述步骤1进一步包括：判断液压环路有异物卡塞的减缓卡塞功能启动值和压力上升速度设定值，必须根据各自的液压系统和液压泵的功率确定。

所述步骤2进一步包括：液压电磁阀开闭频率只依据液压系统的特性来设定，不必考虑过热、寿命短等电机常见问题。快速开闭液压电磁阀，产生脉冲液压压力冲刷卡塞物，将卡塞物冲走，起到减缓液压站卡塞作用。

所述步骤3和4当系统退出恢复正常运行模式，或无法减缓液压站卡塞，进入故障停机。

所述步骤1的详细步骤为：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值120帕，并且液压恢复速度低于设定值10帕/秒，进入减缓液压站卡塞控制S201。

所述步骤2的详细步骤为：控制器以2.5Hz的启停频率，启停占空比2:1，启停液压电磁阀S202。

所述步骤3的详细步骤为：液压站压力大于等于140帕，或液压恢复速度大于等于设定值10帕/秒，退出减缓液压站卡塞控制，进入正常控制模式S203。

所述步骤4的详细步骤为：液压站压力低于停机设定值80帕，并且液压恢复速度小于设定值10帕/秒，持续时间大于10秒，退出减缓液压站卡塞控制模式，进入故障停机模式S204。

本发明的有益效果：

1.本发明通过改进的减缓液压站卡塞控制策略，不需要人为干预启用，全自动启用或退出减缓卡塞控制模式，产生更高频率持续时间更长的脉冲液压压力，

2.本发明增加冲刷液压环路卡塞物几率，节省人力物力，不减少液压泵的寿命，减少风力发电机组故障停机，提高风电机组设备利用率，减少风场发电损失。

附图说明

图1为本发明的工作流程图；

具体实施方式：

实施例1：

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1，本发明中的控制方法包括：

步骤1：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值120帕，并且液压恢复速度低于设定值10帕/秒，进入减缓液压站卡塞控制S201；

步骤2：控制器以2.5Hz的启停频率，启停占空比2:1，启停液压电磁阀S202；

步骤3：液压站压力大于等于140帕，或液压恢复速度大于等于设定值10帕/秒，退出减缓液压站卡塞控制，进入正常控制模式S203；

步骤4：液压站压力低于停机设定值80帕，并且液压恢复速度小于设定值10帕/秒，持续时间大于10秒，退出减缓液压站卡塞控制模式，进入故障停机模式S204。

本发明中的改进的减缓液压站卡塞控制方法如图1，其中，关键的关键参数，需要依据机组的设备特性设定和优化。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

实施例2

一种改进的减缓风力发电机组液压站卡塞的控制方法，其特征在于工作步骤如下：

步骤1：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值，并且压力上升速度小于设定值，判断液压环路内有异物卡塞，进入减缓卡塞模式；

步骤2：减缓卡塞模式控制液压电磁阀以一定频率，连续多次快速开闭，产生脉冲液压压力冲刷液压环路中的卡塞物；

步骤3：若压力恢复正常或压力恢复速度大于设定值，说明冲刷卡塞物有效，退出减缓卡塞模式，恢复正常运行模式；

步骤4：如液压站压力持续低于停机保护值且超过设定时间，停止快速多次开闭液压电磁阀，退出减缓卡塞模式进入故障停机模式。风力发电机组停机，检修液压站。

所述步骤1进一步包括：判断液压环路有异物卡塞的减缓卡塞功能启动值和压力上升速度设定值，必须根据各自的液压系统和液压泵的功率确定。

所述步骤2进一步包括：液压电磁阀开闭频率只依据液压系统的特性来设定，不必考虑过热、寿命短等电机常见问题。快速开闭液压电磁阀，产生脉冲液压压力冲刷卡塞物，将卡塞物冲走，起到减缓液压站卡塞作用。

所述步骤3和4当系统退出恢复正常运行模式，或无法减缓液压站卡塞，进入故障停机。

所述步骤1的详细步骤为：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值120帕，并且液压恢复速度低于设定值10帕/秒，进入减缓液压站卡塞控制S201。

所述步骤3的详细步骤为：液压站压力大于等于140帕，或液压恢复速度大于等于设定值10帕/秒，退出减缓液压站卡塞控制，进入正常控制模式S203。

所述步骤4的详细步骤为：液压站压力低于停机设定值80帕，并且液压恢复速度小于设定值10帕/秒，持续时间大于10秒，退出减缓液压站卡塞控制模式，进入故障停机模式S204。

实施例3

一种改进的减缓风力发电机组液压站卡塞的控制方法，其特征在于工作步骤如下：

步骤1：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值，并且压力上升速度小于设定值，判断液压环路内有异物卡塞，进入减缓卡塞模式；

步骤2：减缓卡塞模式控制液压电磁阀以一定频率，连续多次快速开闭，产生脉冲液压压力冲刷液压环路中的卡塞物；

步骤3：若压力恢复正常或压力恢复速度大于设定值，说明冲刷卡塞物有效，退出减缓卡塞模式，恢复正常运行模式；

步骤4：如液压站压力持续低于停机保护值且超过设定时间，停止快速多次开闭液压电磁阀，退出减缓卡塞模式进入故障停机模式。风力发电机组停机，检修液压站。

所述步骤1进一步包括：判断液压环路有异物卡塞的减缓卡塞功能启动值和压力上升速度设定值，必须根据各自的液压系统和液压泵的功率确定。

所述步骤2进一步包括：液压电磁阀开闭频率只依据液压系统的特性来设定，不必考虑过热、寿命短等电机常见问题。快速开闭液压电磁阀，产生脉冲液压压力冲刷卡塞物，将卡塞物冲走，起到减缓液压站卡塞作用。

所述步骤3和4当系统退出恢复正常运行模式，或无法减缓液压站卡塞，进入故障停机。

所述步骤1的详细步骤为：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值120帕，并且液压恢复速度低于设定值10帕/秒，进入减缓液压站卡塞控制S201。

所述步骤3的详细步骤为：液压站压力大于等于140帕，或液压恢复速度大于等于设定值10帕/秒，退出减缓液压站卡塞控制，进入正常控制模式S203。

所述步骤4的详细步骤为：液压站压力低于停机设定值80帕，并且液压恢复速度小于设定值10帕/秒，持续时间大于10秒，退出减缓液压站卡塞控制模式，进入故障停机模式S204。

实施例4

一种改进的减缓风力发电机组液压站卡塞的控制方法，其特征在于工作步骤如下：

步骤1：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值，并且压力上升速度小于设定值，判断液压环路内有异物卡塞，进入减缓卡塞模式；

步骤2：减缓卡塞模式控制液压电磁阀以一定频率，连续多次快速开闭，产生脉冲液压压力冲刷液压环路中的卡塞物；

步骤3：若压力恢复正常或压力恢复速度大于设定值，说明冲刷卡塞物有效，退出减缓卡塞模式，恢复正常运行模式；

步骤4：如液压站压力持续低于停机保护值且超过设定时间，停止快速多次开闭液压电磁阀，退出减缓卡塞模式进入故障停机模式。风力发电机组停机，检修液压站。

所述步骤1进一步包括：判断液压环路有异物卡塞的减缓卡塞功能启动值和压力上升速度设定值，必须根据各自的液压系统和液压泵的功率确定。

所述步骤2进一步包括：液压电磁阀开闭频率只依据液压系统的特性来设定，不必考虑过热、寿命短等电机常见问题。快速开闭液压电磁阀，产生脉冲液压压力冲刷卡塞物，将卡塞物冲走，起到减缓液压站卡塞作用。

所述步骤3和4当系统退出恢复正常运行模式，或无法减缓液压站卡塞，进入故障停机。

所述步骤1的详细步骤为：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值120帕，并且液压恢复速度低于设定值10帕/秒，进入减缓液压站卡塞控制S201。

所述步骤2的详细步骤为：控制器以2.5Hz的启停频率，启停占空比2:1，启停液压电磁阀S202。

所述步骤4的详细步骤为：液压站压力低于停机设定值80帕，并且液压恢复速度小于设定值10帕/秒，持续时间大于10秒，退出减缓液压站卡塞控制模式，进入故障停机模式S204。

实施例5

一种改进的减缓风力发电机组液压站卡塞的控制方法，其特征在于工作步骤如下：

步骤1：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值，并且压力上升速度小于设定值，判断液压环路内有异物卡塞，进入减缓卡塞模式；

步骤2：减缓卡塞模式控制液压电磁阀以一定频率，连续多次快速开闭，产生脉冲液压压力冲刷液压环路中的卡塞物；

步骤3：若压力恢复正常或压力恢复速度大于设定值，说明冲刷卡塞物有效，退出减缓卡塞模式，恢复正常运行模式；

步骤4：如液压站压力持续低于停机保护值且超过设定时间，停止快速多次开闭液压电磁阀，退出减缓卡塞模式进入故障停机模式。风力发电机组停机，检修液压站。

所述步骤1进一步包括：判断液压环路有异物卡塞的减缓卡塞功能启动值和压力上升速度设定值，必须根据各自的液压系统和液压泵的功率确定。

所述步骤2进一步包括：液压电磁阀开闭频率只依据液压系统的特性来设定，不必考虑过热、寿命短等电机常见问题。快速开闭液压电磁阀，产生脉冲液压压力冲刷卡塞物，将卡塞物冲走，起到减缓液压站卡塞作用。

所述步骤3和4当系统退出恢复正常运行模式，或无法减缓液压站卡塞，进入故障停机。

所述步骤1的详细步骤为：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值120帕，并且液压恢复速度低于设定值10帕/秒，进入减缓液压站卡塞控制S201。

所述步骤2的详细步骤为：控制器以2.5Hz的启停频率，启停占空比2:1，启停液压电磁阀S202。

所述步骤3的详细步骤为：液压站压力大于等于140帕，或液压恢复速度大于等于设定值10帕/秒，退出减缓液压站卡塞控制，进入正常控制模式S203。

实施例6

一种改进的减缓风力发电机组液压站卡塞的控制方法，其特征在于工作步骤如下：

步骤1：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值，并且压力上升速度小于设定值，判断液压环路内有异物卡塞，进入减缓卡塞模式；

步骤2：减缓卡塞模式控制液压电磁阀以一定频率，连续多次快速开闭，产生脉冲液压压力冲刷液压环路中的卡塞物；

步骤3：若压力恢复正常或压力恢复速度大于设定值，说明冲刷卡塞物有效，退出减缓卡塞模式，恢复正常运行模式；

步骤4：如液压站压力持续低于停机保护值且超过设定时间，停止快速多次开闭液压电磁阀，退出减缓卡塞模式进入故障停机模式。风力发电机组停机，检修液压站。

所述步骤1进一步包括：判断液压环路有异物卡塞的减缓卡塞功能启动值和压力上升速度设定值，必须根据各自的液压系统和液压泵的功率确定。

所述步骤2进一步包括：液压电磁阀开闭频率只依据液压系统的特性来设定，不必考虑过热、寿命短等电机常见问题。快速开闭液压电磁阀，产生脉冲液压压力冲刷卡塞物，将卡塞物冲走，起到减缓液压站卡塞作用。

所述步骤3和4当系统退出恢复正常运行模式，或无法减缓液压站卡塞，进入故障停机。

所述步骤1的详细步骤为：液压站压力低于减缓卡塞功能启动值120帕，并且液压恢复速度低于设定值10帕/秒，进入减缓液压站卡塞控制S201。

所述步骤2的详细步骤为：控制器以2.5Hz的启停频率，启停占空比2:1，启停液压电磁阀S202。

所述步骤3的详细步骤为：液压站压力大于等于140帕，或液压恢复速度大于等于设定值10帕/秒，退出减缓液压站卡塞控制，进入正常控制模式S203。

所述步骤4的详细步骤为：液压站压力低于停机设定值80帕，并且液压恢复速度小于设定值10帕/秒，持续时间大于10秒，退出减缓液压站卡塞控制模式，进入故障停机模式S204。