一种风电机组凝冻情况下自动偏航技术

技术领域

本发明涉及一种安全控制技术领域，尤其是涉及发电机组凝冻期间自动偏航到安全位置的控制技术。

背景技术

随着新能源的发展，风力发电在能源占比中越来越多，全国装机容量不断突破新高，在潮湿的南方，冬季凝冻严重，加之山地风电场皆在高海拔的山丘，机组及叶片结冰更加严重，由于风力发电机组的箱变一般安装在风机平台内，距离风机塔筒比较近，冬季机组叶片在结冰融化的过程中掉落的冰块对箱变造成严重的损伤，导致箱变损坏不能运行，且箱变损坏后，采购生产周期较长，从而以致发电量受到损失巨大，一种机组凝冻时自动偏航控制技术亟待解决。

发明内容

为解决以上现有难题，本发明公开了一种风电机组凝冻情况下自动偏航技术。

所述的一种风电机组凝冻情况下自动偏航技术包括箱变位置参数、程序启动条件、凝冻自动偏航程序。所述程序启动条件包括结冰判定逻辑和停机信号。

一种风电机组凝冻情况下自动偏航技术流程如下：

(1)在凝冻自动偏航程序中设置箱变位置参数。

(2)实时接入当地气象数据库中的温度和湿度，生成结冰判定逻辑。

(3)采集停机信号。

(4)满足程序启动条件启动凝冻自动偏航程序。

(5)凝冻自动偏航程序驱动风机叶片旋转至安全方位角。

所述箱变位置参数包括箱变位置坐标(X、Y)和箱变角度(θ)，以此来确认风力发电机组停机时叶片自动偏航的安全方位角，

所述箱变位置坐标(X、Y)，以风机机组位置坐标为中心点，正北方位角为X轴正方形，正东方向为Y轴正方向，以此在X、Y平面上查找箱变的位置，箱变的位置坐标是不变的，测量并记录箱变位置坐标(X，Y)。

所述箱变角度(θ)，以X轴正方向为角度0°。量取箱变角度θ，测量并记录箱变角度。

所述结冰判定逻辑，是在风机原有逻辑基础上加入结冰条件，所述结冰条件实时接入当地气象数据库中的温度和湿度，以此判定冬季里风机叶片的结冰状况。

所述停机信号，当冬季风机发电机组报凝冻停机或功率不匹配停机生成停机信号，停机信号被凝冻自动偏航程序采集。

所述凝冻自动偏航程序，当收到结冰判定逻辑发出的结冰信号和凝冻自动偏航程序采集到的停机信号后，启动凝冻自动偏航程序。

所述安全方位角为θ+180°。

凝冻自动偏航程序控制停机时风机叶片慢慢旋转至与箱变角度θ成180°的安全方位角。保证结冰掉落时融化的冰不会掉落进箱变的安全范围内。

本发明能够有效地解决冬季风力发电机组凝冻融化时掉落的冰块对平台上的箱变造成的损伤，达到保护设备安全，并进一步有利于设备的安全运行。

附图说明

图1为风电机组凝冻情况下自动偏航技术流程图

图2为停机时风机叶片旋转的安全方位角

具体实施方式

实施例1

当地气象局气象数据：夜间温度-1℃，日间温度7℃。

箱变位置参数设置包括箱变位置坐标(X、Y)和箱变角度(θ)，以此来确认冬季机组自动偏航的位置角，

箱变位置坐标(X、Y)，以风机机组位置坐标为中心点，正北方位角为X轴正方形，正东方向为Y轴正方向，以此在X、Y平面上查找箱变的位置，测量并记录箱变位置坐标是(-15m,17m)。

箱变角度(θ)，以X轴正方向为角度0°。量取并记录箱变角度θ为-135°。

结冰判定逻辑，根据实时当地气象数据库中的温度和湿度，夜间温度-1℃，日间温度7℃，判定夜晚风机叶片在转动时会结冰，日间温度升高结冰会融化。

因夜晚风机发电机组报凝冻停机，因而生成停机信号。

凝冻自动偏航程序，当收到结冰判定逻辑发出的结冰信号和停机信号后，满足程序启动条件启动凝冻自动偏航程序。

风电机组凝冻情况下自动偏航技术在实施例1中的应用流程如下：

(1)在凝冻自动偏航程序中设置箱变位置参数：箱变位置坐标是(-15m,17m)，箱变角度θ为-135°。

(2)结冰判定逻辑：根据实时当地气象数据库中的温度和湿度，夜间温度-1℃，日间温度7℃，判定夜晚风机叶片在转动时会结冰。

(3)采集停机信号：因夜晚风机发电机组报凝冻停机，因而生成停机信号，停机信号被凝冻自动偏航程序采集。

(4)启动凝冻自动偏航程序：当收到结冰判定逻辑发出的结冰信号和停机信号后，满足程序启动条件启动凝冻自动偏航程序。

(5)凝冻自动偏航程序驱动风机叶片在停机时叶片旋转至安全方位角315°。

当风机发电机组停机后，风机叶片上的凝结的冰融化后，掉落在平台上的，也只会掉落在箱变的安全范围内，不会对箱变造成的损伤，达到保护设备安全，并进一步有利于设备的安全运行。