本發(fā)明涉及了風(fēng)電機(jī)組變槳控制，具體涉及了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組葉片與輪轂鑄件之間相連的是變槳軸承。變槳電機(jī)通過減速齒輪箱、變槳小齒輪與變槳軸承連接，通過驅(qū)動變槳軸承來改變?nèi)~片角度。由于變槳軸承變化頻率較高，且承受著較大的變載荷，若機(jī)組功率控制方式不當(dāng)，或變槳軸承潤滑不到位，會導(dǎo)致機(jī)械磨損加劇等問題。按照機(jī)組的設(shè)計要求，變槳電機(jī)工作溫度不會超過設(shè)定值，如果超過設(shè)定值就會因溫度過高報警，超過停機(jī)閾值就會停機(jī)保護(hù)，造成發(fā)電量損失。

2、傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組當(dāng)葉輪達(dá)到額定轉(zhuǎn)速以后，隨著風(fēng)速的增加，功率控制的目標(biāo)轉(zhuǎn)速不再變化，同時增加給定扭矩，轉(zhuǎn)速上升不會直接導(dǎo)致扭矩的大幅度增加。因此，遇到風(fēng)速變化較大情況，需要順槳控制葉輪轉(zhuǎn)速，由于多數(shù)情況下機(jī)組功率還遠(yuǎn)未達(dá)到額定功率，又需再次變槳來控制葉輪轉(zhuǎn)速或機(jī)組輸出功率，導(dǎo)致有頻繁變槳的情況出現(xiàn)，進(jìn)一步導(dǎo)致變槳電機(jī)過溫從而造成停機(jī)。

3、傳統(tǒng)對轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩控制進(jìn)行分別解耦，盡量減少頻繁變槳情況。但機(jī)組設(shè)計仿真模型與實際機(jī)組有一定的偏差，解耦控制參數(shù)固定不變一方面不一定適合機(jī)組實際運行，另一方面無法實時修改參數(shù)。同時每臺機(jī)組所處風(fēng)況不一致，導(dǎo)致一些機(jī)組在不合適的控制方式下仍存在頻繁變槳的現(xiàn)象。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，用于解決風(fēng)電機(jī)組控制過程中存在頻繁變槳導(dǎo)致機(jī)組故障的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制方法，包括：

4、獲取當(dāng)前風(fēng)電機(jī)艙風(fēng)速儀風(fēng)速數(shù)據(jù)，獲取風(fēng)電葉片對應(yīng)的變槳電機(jī)溫度數(shù)據(jù)；

5、對風(fēng)速數(shù)據(jù)、變槳電機(jī)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行平均化處理，得到風(fēng)速平均數(shù)據(jù)、變槳電機(jī)平均溫度數(shù)據(jù)；

6、當(dāng)風(fēng)速平均數(shù)據(jù)處于風(fēng)速閾值范圍、且變槳電機(jī)平均溫度數(shù)據(jù)處于溫度閾值范圍中時，根據(jù)第一條件控制對應(yīng)變槳電機(jī)，所述第一條件根據(jù)各葉片對應(yīng)的變槳速率控制需求值、和變槳速率死區(qū)設(shè)置值得到。

7、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述對風(fēng)速數(shù)據(jù)、變槳電機(jī)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行平均化處理，得到風(fēng)速平均數(shù)據(jù)、變槳電機(jī)平均溫度數(shù)據(jù)，具體包括：

8、對所述風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動平均處理，滑動平均處理的窗口參數(shù)為第一參數(shù)值，得到風(fēng)速平均數(shù)據(jù)；

9、對獲取的三個變槳電機(jī)溫度數(shù)據(jù)分別進(jìn)行滑動平均處理，滑動平均處理的窗口參數(shù)為第二參數(shù)，將滑動平均處理后的變槳溫度數(shù)據(jù)平均化后，得到變槳電機(jī)平均溫度數(shù)據(jù)。

10、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，第一參數(shù)為0.1~1秒，第二參數(shù)為0.1~1秒。

11、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一條件根據(jù)各葉片對應(yīng)的變槳速率控制需求值、和變槳速率死區(qū)設(shè)置值得到，具體包括：

12、所述第一條件為：變槳速率控制需求值不小于變槳速率死區(qū)負(fù)值，且不大于變槳速率死區(qū)正值。

13、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述根據(jù)第一條件控制對應(yīng)變槳電機(jī)，具體包括：當(dāng)各葉片對應(yīng)的變槳速率控制需求值滿足第一條件，則控制變槳電機(jī)不動作，否則，控制變槳電機(jī)進(jìn)行變槳動作。

14、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)各葉片對應(yīng)的變槳速率控制需求值滿足第一條件，則控制變槳電機(jī)不動作，否則，控制變槳電機(jī)進(jìn)行變槳動作，具體包括：

15、分別獲取三個變槳電機(jī)對應(yīng)的變槳速率控制需求值，確定變槳速率死區(qū)設(shè)置值；

16、分別根據(jù)三個變槳電機(jī)對應(yīng)的變槳速率控制需求值以及變槳速率死區(qū)設(shè)置值，判斷是否滿足第一條件；

17、當(dāng)三個變槳電機(jī)的變槳速率控制需求值同時滿足第一條件時，則分別將三個變槳電機(jī)對應(yīng)的變槳速率控制需求值設(shè)置為0，控制對應(yīng)的變槳電機(jī)不動作；

18、當(dāng)出現(xiàn)有變槳電機(jī)的變槳速率控制需求值不滿足第一條件時，則將不滿足第一條件的變槳電機(jī)對應(yīng)的變槳速率控制需求值作為控制指令，將所述控制指令輸送至變槳電機(jī)，進(jìn)行變槳動作。

19、作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述風(fēng)速閾值范圍中的第一風(fēng)速閾值為6~8m/s，風(fēng)速閾值范圍中的第二風(fēng)速閾值為9~12?m/s；

20、所述溫度閾值范圍中的第一溫度閾值為100~110℃，溫度閾值范圍中的第二溫度閾值為120~140℃。

21、第二方面，本發(fā)明提供了一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制系統(tǒng)，用于實現(xiàn)上述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制方法，包括：

22、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取當(dāng)前風(fēng)電機(jī)艙風(fēng)速儀風(fēng)速數(shù)據(jù)，獲取風(fēng)電葉片對應(yīng)的變槳電機(jī)溫度數(shù)據(jù)；

23、數(shù)據(jù)處理模塊，用于對風(fēng)速數(shù)據(jù)、變槳電機(jī)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行平均化處理，得到風(fēng)速平均數(shù)據(jù)、變槳電機(jī)平均溫度數(shù)據(jù)；

24、變槳控制模塊，當(dāng)風(fēng)速平均數(shù)據(jù)處于風(fēng)速閾值范圍、且變槳電機(jī)平均溫度數(shù)據(jù)處于溫度閾值范圍中時，根據(jù)第一條件控制對應(yīng)變槳電機(jī)，所述第一條件根據(jù)各葉片對應(yīng)的變槳速率控制需求值、和變槳速率死區(qū)設(shè)置值得到。

25、第三方面，本發(fā)明提供了一種存儲一個或多個程序的計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述一個或多個程序包括指令，所述指令當(dāng)由計算設(shè)備執(zhí)行時，使得所述計算設(shè)備執(zhí)行上述的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制方法。

26、第四方面，本發(fā)明提供了一種計算設(shè)備，包括：

27、一個或多個處理器、存儲器及一個或多個程序，其中一個或多個程序存儲在所述存儲器中并被配置為所述一個或多個處理器執(zhí)行，所述一個或多個程序包括用于執(zhí)行上述風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制方法中的步驟。

28、本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳控制方法，通過判斷變槳電機(jī)溫度的方式進(jìn)行變槳速率死區(qū)的控制，來最大程度避免由于變槳電機(jī)過溫故障導(dǎo)致的停機(jī)保護(hù)帶來的發(fā)電量損失。本發(fā)明能夠通過直接分析變槳電機(jī)溫度這一機(jī)組運行特性，其與變槳速率死區(qū)建立直接聯(lián)系，減少非必要的變槳動作從而降低變槳電機(jī)過溫，最大程度降低傳統(tǒng)停機(jī)保護(hù)的方式，進(jìn)而降低由于停機(jī)而造成的發(fā)電量損失。

29、分析當(dāng)前風(fēng)速與變槳的關(guān)系，在最容易出現(xiàn)頻繁變槳的風(fēng)速段對變槳速率死區(qū)直接控制，進(jìn)而不響應(yīng)由于控制方式不當(dāng)造成的頻繁變槳動作，保護(hù)變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)由于頻繁動作而造成的疲勞損傷。第一條件結(jié)合了各葉片對應(yīng)的變槳速率控制需求值和變槳速率死區(qū)設(shè)置值，能夠更加精細(xì)地控制變槳電機(jī)，使葉片的變槳操作更加準(zhǔn)確和高效，本發(fā)明通過引入變槳速率死區(qū)的方式降低由于控制方式不當(dāng)造成的頻繁變槳導(dǎo)致的變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)頻繁動作造成的疲勞損傷及變槳電機(jī)過溫故障造成的停機(jī)次數(shù)。

30、進(jìn)一步，對于風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行滑動平均處理，通過設(shè)置合適的第一參數(shù)值作為窗口參數(shù)，可以有效平滑風(fēng)速數(shù)據(jù)中的波動和噪聲。這使得得到的風(fēng)速平均數(shù)據(jù)更能準(zhǔn)確地反映一段時間內(nèi)的真實風(fēng)速情況，避免了因瞬間異常值而導(dǎo)致的誤判，為后續(xù)的控制決策提供了更可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。對三個變槳電機(jī)溫度數(shù)據(jù)分別進(jìn)行滑動平均處理，并將處理后的溫度數(shù)據(jù)再次平均化，同樣可以降低溫度數(shù)據(jù)的波動。尤其是在多臺變槳電機(jī)同時運行的情況下，這種處理方式能夠綜合考慮各個電機(jī)的溫度變化趨勢，得到更具代表性的變槳電機(jī)平均溫度數(shù)據(jù)，提高了對變槳電機(jī)溫度狀態(tài)判斷的準(zhǔn)確性?；瑒悠骄幚砜梢杂行У剡^濾掉異常數(shù)據(jù)，減少因數(shù)據(jù)誤差而引起的誤操作。對于風(fēng)速數(shù)據(jù)和變槳電機(jī)溫度數(shù)據(jù)的可靠處理，降低了系統(tǒng)因錯誤數(shù)據(jù)而出現(xiàn)故障的風(fēng)險，提高了整個風(fēng)電系統(tǒng)的可靠性。

31、進(jìn)一步，設(shè)置的變槳速率死區(qū)在正向及負(fù)向均起作用，當(dāng)控制器給出的變槳速率指令小于等于死區(qū)時向變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送0的指令，不讓變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。通過明確變槳速率控制需求值與變槳速率死區(qū)正值和負(fù)值的關(guān)系，為變槳電機(jī)的控制提供了精確的標(biāo)準(zhǔn)。這使得變槳操作能夠在一個合理的范圍內(nèi)進(jìn)行，避免了過度變槳或變槳不足的情況，提高了變槳的準(zhǔn)確性和效率。

32、進(jìn)一步，通過判斷三支葉片的變槳電機(jī)溫度來判斷是否變槳電機(jī)過溫情況真實存在，避免由于單個變槳電機(jī)故障等情況導(dǎo)致由于引入變槳速率死區(qū)方式造成的變槳不動作。

33、本發(fā)明的系統(tǒng)無需通過安裝任何其他硬件，僅對風(fēng)電機(jī)組控制軟件進(jìn)行升級即可實施，改造代價小?？稍谝欢ǔ潭壬显诒ＷC機(jī)組安全運行的前提下避免由于頻繁變槳造成的變槳電機(jī)過溫故障停機(jī)。